室溫超導 33 年僵局突破，Hg-1223 材料超導臨界溫度提高至 151 K

在超導研究領域，沒有什麼比打破自 1993 年維持至今的高溫超導體紀錄更吸睛了。近日休士頓大學德州超導中心（TcSUH）、阿貢國家實驗室、Intellectual Ventures 研究人員報告，成功將 Hg-1223 材料表現超導行為的溫度提高至 151 K，若成果當真，將成為大氣壓下目前已知溫度最高超導體，打破過去 33 年紀錄。

1911 年，荷蘭物理學家海克·卡末林·昂內斯用液氦將汞的溫度降到 4.15 K 時，發現汞電阻降為零，是物理學界首度發現超導性。

1986 年，來自台灣的美國物理學家吳茂昆、朱經武將釔鋇銅氧系（YBCO）材料臨界超導溫度提高至 93K，突破液氮「溫度壁壘」（77K），引發物理學界開發高溫超導體狂熱潮流，1993 年科學家隨即發現名為 Hg1223 的汞基銅氧化物陶瓷在 133 K 溫度具超導性，迄今一直維持高溫超導不敗紀錄。

幾十年來，提高臨界超導溫度成為該領域主要研究目標，臨界超導溫度越接近室溫，超導技術就會越實用，應用於電網可節省數十億美元。

近日，現職休士頓大學德州超導中心的朱經武團隊再次締造高溫超導新紀錄，利用「壓力淬火」（pressure quench）技術將 Hg-1223（HgBa2Ca2Cu3O8+）材料在鑽石砧室以大氣壓力 300,000 倍擠壓，隨後突然解除壓力，發現材料仍被鎖定在亞穩態相，於 151 K 溫度維持超導狀態，臨界超導溫度比先前紀錄高 18 K，持續時間長達兩週。

團隊最終目標是將室溫超導臨界溫度於環境壓力下提高至 300 K。

小知識：

文中的「K」為國際單位制（SI）的溫度單位：開爾文（Kelvin）溫度單位。

0 K = 絕對零度（-273.15°C）

文中談到的溫度換算後如下：

151 K ≈ -122°C

134 K ≈ -139°C

也就是說：雖然叫「高溫超導」，其實還是非常冷。

（首圖來源：AI 生成）