科技日報北京3月29日電 (記者張夢(mèng)然)據美國國家科學(xué)院院刊(PNAS)近日消息稱(chēng),美國科學(xué)家在兩塊不同的隕石中發(fā)現了超導材料,這是超導材料在太空中形成的第一個(gè)證據。這一發(fā)現的重要意義不僅在于它是罕見(jiàn)的天然形式的超導材料,還為人類(lèi)尋找室溫超導材料點(diǎn)燃了新希望。
超導材料即超導體,指在某一溫度下,電阻為零的導體。在實(shí)驗中,若導體電阻的測量值低于10Ω,可以認為電阻為零。而超導體不僅具有零電阻的特性,還可以完全抗磁性。因此超導體在傳輸過(guò)程中幾乎沒(méi)有能量耗損,還能在每平方厘米上承載更強的電流。而一般常規材料,在導電過(guò)程中都會(huì )消耗大量能量。然而,目前大多數超導體僅在接近絕對零度的溫度下工作。
研究者一直試圖在實(shí)驗室制造超導材料,此前部分科學(xué)家也曾認為,太空中的一些極端環(huán)境——尤其是天文事件下極端的高溫和壓力,可能會(huì )讓物質(zhì)產(chǎn)生特殊的相,因此或許可以期待太空的特殊環(huán)境形成超導材料。對地球上的人們來(lái)說(shuō),隕石就是一個(gè)“從天而降”的絕佳研究對象。但長(cháng)期以來(lái),一直還未有研究在隕石中發(fā)現類(lèi)似超導化合物的報告。
鑒于此,來(lái)自加州大學(xué)圣地亞哥分校、美國布魯克海文國家實(shí)驗室的研究人員,為尋找太空樣品中的超導現象,利用一種叫做磁場(chǎng)調制微波光譜的技術(shù)(MFMMS,一種主要用于尋找超導現象的高靈敏度技術(shù)),對來(lái)自15種不同隕石的碎片進(jìn)行了詳細研究。根據研究團隊的測量結果,其中兩塊隕石內,都含有微量的來(lái)自外太空的超導微粒。進(jìn)一步分析得出,超導現象可能源自其中鉛、銦和錫的合金。
這二者其中之一是1911年在澳大利亞發(fā)現的鐵隕石蒙德拉比拉,該隕石總重量達22噸,是迄今發(fā)現最大的隕石之一;另一個(gè)樣本則是25年前在南極洲被發(fā)現的罕見(jiàn)隕石GRA 95205。
論文作者之一、加州大學(xué)圣地亞哥分校的物理學(xué)家詹姆斯·瓦姆普樂(lè )表示,自然條件下形成的超導非常地重要以及不尋常,因為這意味著(zhù),在地外環(huán)境中可能存在超導。
此外,研究人員也指出,目前已經(jīng)分別從兩塊完全不同的隕石中發(fā)現了超導材料,由于人類(lèi)掌握隕石的樣本并不豐富,因此未來(lái)可能會(huì )從太空環(huán)境發(fā)現更多的超導材料。而另一方面,研究人員也會(huì )對反向影響展開(kāi)研究,因為超導材料的特性也許也會(huì )對太空環(huán)境產(chǎn)生人們未曾預見(jiàn)的結果,譬如,超導粒子對附近磁場(chǎng)的影響等等。