重磅!我國科研團隊發現LK-99存在超導相的明確證據【附全球超導專利技術分析】

2023-12-21     前瞻網

原標題:重磅!我國科研團隊發現LK-99存在超導相的明確證據【附全球超導專利技術分析】

圖源:攝圖網

12月21日,據澎湃新聞,華南理工大學物理與光電學院教授姚堯表示,「我們看到了(銅摻雜磷酸鉛、LK-99樣品)非常明確存在超導相的證據。」相關論文已於2023年12月16日上傳到預印本網站arXiv上,目前已對外公開。

該論文的標題是《銅代鉛磷灰石低場微波吸收的奇異記憶效應》(Strange memory effect of low-field microwave absorption in copper-substituted lead apatite),一共9位署名作者,分別來自華南理工大學發光材料與器件國家重點實驗室、中南大學、 電子科技大學等單位。

該論文稱,研究人員在銅代鉛磷灰石樣品中觀察到了相當大的低場微波吸收(LFMA)磁滯效應。在外加磁場下持續旋轉樣品,這種效應會減弱,兩天後會自發恢復。這表明它具有玻璃特徵,排除了任何鐵磁性的可能性。這種效應可能歸因於超導邁斯納相與渦旋玻璃之間的轉變。

姚堯同時表示,其實驗團隊目前燒制獲得的「銅摻雜磷酸鉛」LK-99樣品中,超導成分的含量相對低,尺寸大概在納米級,尚未實現室溫超導。相關樣品目前的轉變溫度大約是250K(-23.15℃)。這已經比目前發現的高溫超導體大約140K的轉變溫度高了很多。姚堯表示,研究團隊將繼續改進合成工藝,預計當前述樣品的尺寸增加微米級時,其轉變溫度可能會進一步提高。

回顧超導行業今年的論文研究:

據了解,今年7月,一篇題為「The First Room-Temperature Ambient-Pressure Superconductor」(第一個室溫常壓超導體)的論文在預印本網站arXiv上引起了廣泛討論。該論文研究團隊來自韓國,宣稱能室溫超導。之後被更多科學家證實這款宣稱全世界首款室溫常壓超導材料是一種銅摻雜的鉛磷灰石,成分為Pb10-xCux(PO4)6O。對此,中國科學院物理研究所研究員、博士生導師雒(luò)建林表示,實驗結果表明(LK-99能常壓室溫超導)是假象,來源於硫化亞銅。LK-99不超導!

另外,今年3月,蘭加·迪亞斯團隊宣稱他們在低壓環境下實現了室溫超導,引起了全球的轟動。然而,中國科研人員在5月份發表在英國學術期刊《自然》上的論文中表示,他們無法驗證迪亞斯所聲稱的實驗結果。後續這篇論文被八位合著者提出了撤稿請求,他們認為論文中的數據處理和實驗測量不準確,無法準確反映研究材料的來源。

超導磁體為超導專利技術布局重點,申請熱度和布局廣度較高

超導全稱超導電性,是指在一定條件下電阻等於零,電流可在其間無損流動的現象,具備這種特性的材料被稱為超導材料或超導體。超導材料是一項具有遠大戰略意義的高新技術,可以廣泛用於電子通信、醫療設備、交通運輸、電力能源等領域,其中超導技術在MRI、超導限流器、超導電纜等產品開發中均已成功應用。

從超導專利技術申請的熱度來看,超導磁體具備較高的專利申請熱度,專利申請總量達25714項,申請人數量達10663個;從技術跨度來看,超導磁體和高溫超導材料跨技術專利申請量較多,技術跨度分別達447個和299個IPC小類;從技術市場覆蓋廣度來看,超導磁體專利技術覆蓋70個以上國家和地區,高溫超導材料覆蓋超過60個國家和地區,說明這些技術受到全球範圍內的關注和研究。

註:1)搜索關鍵詞:超導技術路線相關關鍵詞;2)搜索範圍:標題、摘要和權利說明;3)統計截至日期:2023年11月24日。下同。

中美日德為超導主要技術來源

從專利地域分布來看,超導技術專利主要來源地包括中國、美國、日本、德國等,說明這些國家在超導領域技術創新活躍。從申請人來看,西門子、住友電氣、株式會社東芝、株式會社日立製作所等超導技術專利數量較多。

目前,我國在第二代高溫超導線材的研究和應用上持續投入大量時間和經費,並將其作為下一代能源、交通和醫療等領域的關鍵支撐技術,其重點應用包括感應加熱、磁約束可控核聚變、超導儲能、超導電纜、核磁共振成像、超導磁懸浮、超導電機、粒子加速器等。

整體來看,我國超導技術的發展趨勢將向提高性能、降低成本,功能集成化的方向發展,有助於超導技術更好地滿足不同領域的需求,推動超導技術在更廣泛範圍內的商業化和應用。

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