室温超导概念火热 港股高温超导材料商也受追捧 股价一度涨超25%

室温超导概念火热港股高温超导材料商也受追捧股价一度涨超25%浦江国际业务主要包括缆索、预应力材料和超导电缆三大部分，缆索和预应力材料市占率长期位于行业前列。值得一提是，市场上还没出现任何有关浦江国际本身在室温超导方面的消息，不过其参股一家超导材料公司，给投资人带来想象空间。浦江国际持股40%的联营公司上海国际超导科技有限公司，主要产品为第二代高温超导带材。根据公司官网介绍，它是国际上能够批量年产并销售百公里以上高温超导带材的生产商之一，公司带材产品性能指标均排名全球前20%，性价比远超国内外同类企业产品。同样的情况也发生在美股上，美股超导概念股美国超导（AMSC）涨幅一度扩大至140%，不过最新涨幅已收窄至50%。尽管该公司没有发布任何新消息，但室温超导概念的爆火却推动其股价飙升。科学界对室温超导展开激辩近日，韩国研究人员在预印本网站arXiv平台上张贴两篇论文，称在室温超导领域取得了一项重大突破，成功合成了世界首个室温常压超导体——LK-99。这一消息引发了科学界的广泛关注，多个研究团队试图复现验证其研究的可行性。不过，该韩国研究团队的成员数日前又表示，论文存在缺陷，系团队中的一名成员擅自发布，团队已要求下架论文。华中科技大学团队成功首次验证合成了可以磁悬浮的LK-99“室温超导晶体”，有望实现真正意义的无接触超导磁悬浮。另外，中国科学院金属研究所研究员孙岩、刘培涛主要进行了理论计算，从计算结果来看，LK-99有室温超导的可能性。不过，亦有科研学者发表论文称，无法复刻韩国团队的研究成果。例如北京航空大学研究团队最新发文表示，研究者称LK-99没有发现合成物的悬浮现象，尤其在电输运性质上超导性是存疑的，还需要审查。超导体是能以零损耗传导电流的材料，但极难运用在实际中，因为它通常需要被冷却至零下196摄氏度左右的极低温，并且需要施加极高的压力才能成为超导态。因此，若能在常温常压下实现超导，对人类的科技发展具有重大意义。近年来，已有多个研究团队声称实现了室温超导，但最终都被证明是造假。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374527.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1374527.htm

如何科学吃瓜“室温超导”?

如何科学吃瓜“室温超导”?这就大大限制了这些“超导”材料的应用，毕竟零下一百多度的环境可不是随便就能提供的。因此就目前的研究来说，“超导”常有，而“常压室温超导”不常有。那么我们该如何科学吃瓜这次的“室温超导”呢？什么是超导？1911年，荷兰莱顿大学昂内斯(H.KamerlinghOnnes)在实验中得到一个意外的发现，当汞在温度降到4.2K（零下268.95℃）时，其电阻突然降到测量不出的程度。之后他又多次实验，最终发现有许多金属和合金都具有类似的特性。于是昂内斯就将这一神奇的现象命名为“超导”（超级导体）。因此对于大多数人们来说，提起“超导”第一时间想到的往往就是其“零电阻性”。也就是在一定温度下电阻为零，或者在实际测试中电阻足够小（小于10-25欧姆），就可以被认为是“超导”。而超导的另一个基本性质就是完全抗磁性（也就是迈斯纳效应），由于超导体在靠近磁场时会在其表面感应出超导电流，这个超导电流会在超导体内部产生一个与外磁场方向相反大小相等的磁场，两磁场相互抵消，从而使其内部总磁场为零。因此对于一种疑似超导体的材料一般会测试电阻（或者电阻率）和磁化率，有些还会测试比热等数据。追寻更高温度的超导其实很多材料只要温度降到足够低，都会出现超导现象。正如同最开始发现的汞在零下268.95℃时出现了超导现象。但如果走出实验室环境，要大规模应用一种“超导材料”，把温度降到零下二百多度显然是件很困难的事。因此科学家们一直在追寻更高临界温度（开始出现超导状态的温度）的超导材料。这里首先需要说明一点，一般超导相关测试中使用的温度单位是热力学温度单位开尔文，开尔文温度常用符号K表示，其单位为开。这与我们日常生活中使用的温度单位摄氏度不同。开尔文是以绝对零度作为计算起点，也就是说0K=-273.15℃。而一般室温是指300K,也就是26.85℃。在追寻更高临界温度超导材料的道路上，有这么几道坎：40K：打这往上基本就可以算是“高温超导体”了，这个高温是相对于一般材料的超导临界温度而言的。（40K这个数据来自BCS理论中的麦克米兰极限）77K：如果有一种超导体材料临界温度达到77K以上，那么它就可以“一定程度”上应用到我们日常的生产、生活中了。因为77K是液氮的沸点，那么这些超导体材料就可以在液氮的冷却下保持超导状态。例如南方电网在我国首条三相同轴超导电缆示范工程就使用了液氮制冷技术。超导电缆可以让相关供电系统的体积更小、传输更多的能量、传输过程中的能量损耗也大大降低。室温（300K左右）：室温环境下的超导往往是超导材料研究的理想目标。因为超导材料的临界温度处在室温时，我们就不需要额外的制冷系统维持它的超导状态，因此可以将其应用到我们日常生活中的方方面面，比如数码产品、新能源汽车等领域。不过遗憾的是，目前很多“室温超导材料”需要加压才能保持超导状态，例如LaH₁₀，在170GPa（1.7亿倍大气压）下临界温度可以达到250K（零下23.15℃）。不过这就带来了另一个问题，就是加压并不一定比液氮制冷便宜。因此这类“室温超导体”往往也不太容易大氛围应用。但如果真的发现了既不需要加压也不需要降温的“常压室温超导材料”，无疑能极大程度扩大超导材料的应用范围。那么这回的常压室温超导是真的吗？在“超导”这个领域，因为各种原因闹出来的乌龙其实不少。因此“实验结果可复现”是一个非常重要的检验标准。也就是说如果只是韩国这个团队测试出来这个实验结果，不能说明什么问题。但如果其它科研团队按照论文中的方法制备出LK-99，并且也测试出相同的结果。那么论文中结论的准确性就非常高了。华中科技大学材料学院博士后武浩、博士生杨丽，在常海欣教授的指导下，成功首次验证合成了可以磁悬浮的LK-99晶体，该晶体悬浮的角度比SukbaeLee等人获得的样品磁悬浮角度更大。从实验现象上看，有些人觉得LK-99只是表现出“抗磁性”，有些人觉得已经验证了迈斯纳效应（完全抗磁）。不过严格来说这只能证明了LK-99“保底”是个抗磁性材料，是不是超导还有待进一步验证。中国科学院物理研究所、北京国家凝聚态物理实验室发表了关于“LK-99”的论文。中科院物理所的论文复现了370K附近电阻跳变的现象，但没有观察到零电阻。并且提出这种类似“超导”的现象可能是硫化亚铜导致的。结语1、目前LK-99是否属于“常压室温超导材料”尚待更多的实验数据确认。2、中科院物理所团队发表的论文整体上倾向于认为韩国团队的LK-99不是“超导”，并且给出了可信的理由。（硫化亚铜导致的结果）3、出现“半悬浮现象”的并不一定是超导，也有可能只是“抗磁性”。4、出现“电阻跳变”的并不一定是超导。TechWeb文/新喀鸦...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1376395.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1376395.htm

MIT创世纪核聚变刷新世界记录 高温超导磁体解锁恒星能量

MIT创世纪核聚变刷新世界记录高温超导磁体解锁恒星能量最近，MIT等离子体科学与核聚变中心以及英联邦聚变系统（CFS）发表了一篇综合报告。这份报告援引在“IEEE应用超导会刊”3月份特刊上6篇独立研究的论文，证明了：MIT在2021年实验中采用“高温超导磁体”以及无绝缘的设计，是完全可行且可靠的。同时还验证了，团队在实验中使用的独特超导磁体，足以作为核聚变发电厂的基础。这预示着“核聚变”从一个实验室中的科学研究项目，即将成为可以商业化的技术。论文地址：https://ieeexplore.ieee.org/xpl/tocresult.jsp?isnumber=10348035&punumber=77而这一切都要从2021年MIT那次创下世界记录的核聚变实验说起。“超导磁体”创磁场强度世界纪录2021年9月5日凌晨，在麻省理工学院等离子体科学与核聚变中心（PSFC）的实验室，工程师们实现了一个重大里程碑——一种由“高温超导材料”制成的新型磁体，达到了20tesla的大规模磁场强度的世界纪录。要知道，20tesla正是建造核聚变发电厂所需的磁场强度。科学家们预测，它有望产生净功率输出，并有可能开创一个几乎无限的发电时代。试验证明是成功的，同时满足了为设计新的聚变装置（被称为SPARC，磁体是其关键的使能技术）而设定的所有标准。疲惫不堪的工程师们打开香槟，庆祝已取得令人骄傲的成就。他们为此，付出了漫长而艰辛的努力。但是科学家们并没有就此停下他们手头的工作。接下来的几个月里，团队拆解和检查了磁体的部件，仔细研究和分析了来自数百台记录测试细节的仪器的数据。他们还在同一块磁体上进行了另外两次测试，最终将其进行了极限测试，以了解任何可能的失败模式的细节。为的就是进一步验证他们实验中的超导磁体是否能在各种极限场景下都能稳定工作。一个团队将磁体放入低温恒温器容器中核聚变发电，成本降低40倍最近卸任PSFC主任的日立美国工程学教授DennisWhyte表示，“在我看来，磁体的成功测试是在过去30年的聚变研究中最重要的事情”。正如实验结果显示，现有的超导磁体足够强大，有可能实现聚变能源。而唯一的缺点是，因其体积和成本巨大，永远不可能推广实用，或在经济上可行。随后，研究人员进行的测试表明，如此强大的磁体在体积大大缩小的情况下，仍具有实用性。“一夜之间，聚变反应堆的每瓦成本在一天之内就降低了近40倍”。现在核聚变有了机会。“托卡马克”是目前使用最广泛的聚变实验装置设计。“在我看来，托卡马克有机会变得有机会变得经济实惠，因为在已知的约束物理规则下，我们可以大幅减小实现聚变所需装置的体积和成本，这是一个质的飞跃”。六篇论文详细介绍了MIT磁体测试的全面的数据。然后通过分析表明，由麻省理工学院和CFS设计的新一代核聚变设备，以及其他商业聚变公司的类似设计，在科学上是完全行得通的。是核聚变，更是超导的突破核聚变，是轻原子结合成重原子的过程，为太阳和恒星提供能量。但事实证明，在地球上利用这一过程是一项艰巨的挑战。几十年来，人们在实验装置研究上付出了巨大的努力，甚至花费了数十亿美元。人们都在追求却从未实现的目标是：建造一座产生的能量超过消耗的聚变发电厂。这样的发电厂在运行过程中，可以在不排放温室气体的情况下发电，同时不会产生大量放射性废料。而核聚变的燃料，来自从海水中提取的氢，几乎是无穷无尽的。但是，核聚变实现成功的条件，就必须在极高的温度和压力下对燃料进行压缩。由于目前没有任何已知材料能够承受这样的温度，因此必须利用极其强大的磁场来约束燃料。若想产生如此强大的磁场需要“超导磁体”，但之前所有的核聚变磁体都是用超导材料制造的，这种材料需要绝对零度以上约4度（4kelvins，即-270摄氏度）的低温。最近几年，一种被称为REBCO（稀土钡铜氧化物）的新型材料，开始被用于核聚变磁体中。它可以让核聚变磁体在20kelvins的温度下工作，尽管比4kelvins仅高出16kelvins，但在材料特性和实际工程方面却有着显著优势。新型高温超导材料，是对几乎所有用于制造超导磁体的原理的重新设计。如果采用这种全新的高温超导材料进行制造超导磁体，不仅仅是在前人的基础上进行改良，而是需要从头开始创新和研发。“TransactionsonAppliedSuperconductivity”杂志上的新论文描述了这一重新设计过程的细节，而且专利保护已经到位。为了能够充分利用REBCO，研究人员重新设计了一种基于TSTC架构的工业可扩展大电流的“VIPERREBCO”电缆。VIPERREBCO电缆具有这几个明显的优点：-具有不到5%的稳定电流退化。-在2-5nΩ范围内具有坚固的可拆卸接头；-首次能在适合REBCO低正常区域传播速度的聚变相关条件下在全尺寸导体上进行两种不同的线缆淬火测试。关键创新：无绝缘层设计而在这个超导磁体中另一项让人匪夷所思的设计，是移除了薄而扁平的磁体超导带周围的绝缘体。在传统的设计中，超导磁体周围要由绝缘材料进行保护，以防止短路。而在这个新的超导磁体中，超导带完全是裸露的。科学家们依靠REBCO更强的导电性来保持电流准确地通过材料。负责开发超导磁体的MIT核科学与工程系ZachHartwig教授说：“当我们在2018年开始这个项目时，利用高温超导体建造大规模高场磁体的技术还处于很早期的阶段，只能进行小型的实验。”“我们的磁体研发项目在这个规模基础上，很短的时间内完成了全规模磁体的研发。”团队最后制造了一个接近10吨的磁体，产生了高于20特斯拉，稳定且均匀的磁场。“制造这些磁体的标准方法是将导体缠绕在绕组上，在绕组之间设置绝缘层，你需要绝缘层来处理意外情况（如停机）时产生的高电压”。“去掉这层绝缘层的好处在于它是一个低压系统。它大大简化了制造工艺和进度”。这也为冷却或更多的强度结构留出了充足的空间。磁体组件的尺寸略小，它构成了CFS正在建造的SPARC核聚变装置的甜甜圈形腔体。这个腔体由16块被称为“薄饼”的板块组成，每块板块的一侧都缠绕着螺旋形的超导带，另一侧则是氦气冷却通道。“但是，无绝缘层设计在大多数人眼里风险是很大的，而且就算测试阶段也有很大的风险”。教授表示，“这是第一块规模足够大的磁体，探究了使用这种无绝缘层无扭转技术设计、制造和测试磁体所涉及的问题”。“当团队宣布这是一个无绝缘层线圈时，整个社区都感到非常惊讶”。极限测试已完成，大规模商用即将到来？在之前的论文中描述的首次实验已经证明，这样的设计和制造工艺不仅可行，而且非常稳定，虽然一些研究人员曾对此表示怀疑。接下来的两次测试也是在2021年底进行的，通过故意制造不稳定条件，包括完全关闭输入电源，将设备的运转条件推向了极限，这可能会导致灾难性的过热。这种情况被称为“淬火”，被认为是此类磁体运行过程中可能出现的最坏情况，有可能直接摧毁设备。Hartwig说，测试计划的部分任务是“实际去故意淬火一个全尺寸的磁体，这样我们就能在合适的规模和合适的条件下获得关键数据，以推动科学发展，验证设计代码”。“然后拆开磁体，看看哪里出了问题，为什么会出问题，以及我们如何进行下一次迭代来解决这个问题......最终结果证明这是一次非常成功的试验。”Hartwig说，最后的测试以融化了16块“薄饼”中的一个角而告终，但却产生了大量的新信息。首先，他们一直在使用几种不同的计算模型来设计和预测磁体各方面的性...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423169.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1423169.htm

华科复现韩国室温超导，这回是真的？

华科复现韩国室温超导，这回是真的？从7月22日论文发布至今，一周过得很快。目前参与复现的实验室中，印度的新德里CSIR国家物理实验室已经宣告复现失败，北京航空航天大学的复现结果亦不理想，且在复现过程中发现LK-99的特性更像是半导体。8月1日下午，一个ID为“关山口男子技师”的b站up主，发布了一则名为“LK-99验证”的视频。视频中的实验复现了近日韩国公布的常温常压超导材料的抗磁性，也就是被复现的材料确实可以磁悬浮。b站视频“LK-99验证”视频介绍中称，该实验由华中科技大学材料学院博士后武浩、博士生杨丽，在常海欣教授的指导下，成功首次验证合成了可以磁悬浮的LK-99晶体，该晶体悬浮的角度比SukbaeLee等人获得的样品磁悬浮角度更大，有望实现真正意义的无接触超导磁悬浮。因为复现材料过小，目前该华中科技大学团队仅复现了LK-99的抗磁性，该材料是否为零电阻还要等再烧一炉材料才知道。饱受质疑的小团队在这则“LK-99验证”的视频发布之前，8月1日早些时候，美国劳伦斯国家实验室发布了一篇简短的分析，利用计算机模拟显示，LK-99为常温常压超导材料的可能性很大。直到劳伦斯国家实验室发布消息前，学界对这次的新材料仍持高度怀疑态度。这种怀疑一方面是因为科研工作者“天生多疑”，另一方面则是因为这个韩国团队，确实不太“出名”。这次发现LK-99的韩国团队Suk-baeLee和Ji-hoonKim，是韩国高丽大学Tong-ShikChoi 教授的学生。在1999年的一次实验中，他们偶然发现实验品的观测数据中有一个微弱的信号，这是只有超导体才会出现的观测信号。但是当时的课题组反复实验，也没有最终制作出产生这个信号的材料。此后，Suk-baeLee和Ji-hoonKim先后离开了高丽大学的实验室，并创办了一家量子能源研究中心Q-Centre。此后数年，两人一直“不咸不淡”地经营着这家量子技术公司。直到2017年Tong-ShikChoi教授去世，他在临终之际对两位后辈提出嘱托，希望他们能继续进行超导材料的研究。在那之后，或许是受了老教授的鼓舞，或许是唤起了年轻热血，亦或许是Q-Centre的业绩确实不尽如人意。Suk-baeLee和Ji-hoonKim二人，再度投身到LK-99的研究中。2020年，二人第一次向Nature投递了关于超导材料的论文。然而好巧不巧，当时正赶上了RangaP.Dias超导论文被学界证伪的风波。这位Dias就是5个月前刚刚在常温超导研究方面“再摔跟头”的美国罗切斯特大学团队。由此，LK-99的第一篇论文被Nature拒收。2021年，两人为LK-99在韩国申请专利，2023年3月专利申请通过后，LK-99的论文才发布在了论文档案库arXiv上，接受同行评审和实验验证。LK-99相关论文发布在在arXiv“名不见经传的二人组”“跨领域创业多年后回归研究”“科研实力一般的韩国高校”“隔壁论文的不良影响“等等问题，都使得LK-99在学界的样子看起来不那么“可信”。除此之外，在他们发表的论文中，也有一些地方与主流的超导理论背道而驰。《科技日报》援引南京大学超导物理和材料研究中心主任闻海虎观点：韩国团队所展示的并非超导现象，而是超导假象。根据数据猜测，可能LK-99材料本身存在非常微弱的抗磁，与重力达到某种平衡以后，形成了一个微软的磁悬浮状态，事实上并非超导磁悬浮。事实上，绝对的科研实力对于超导材料来说，并不一定是最重要的，因为超导材料的研究中确实有很大的运气成分，就像炼金术，只要不断把各种东西丢到炉子里烧，不一定什么时候就能烧出好东西。LK-99的实验过程中就有记录一次“意外”导致样品中混入氧气从而取得了意想不到的实验结果。复现≠可复制在常温常压超导材料被证实以前，低温、高温超导技术在全球早已有商业化应用，已经在生活中出现的磁悬浮列车就是其中之一。市场研究机构IMARC在2022年发布的一则报告中显示，2021年全球超导材料市场规模已达到9.026亿美元，预计2027年将达到22.902亿美元，2022年至2027年间的增长率（CAGR）为17.3%。传统超导技术被广泛应用在医疗、军事、能源等领域。2021年，上海就已经投运了全球第一条千伏公里级超导电缆。而超导技术更大的发展前景还在于其中最重要的就是核聚变的研究和应用。“超导体产生的强磁场可以作为磁封闭体，将反应堆中的超高温等离子体包围并约束起来。”中科创星创始合伙人米磊曾告诉虎嗅，“室温超导”有望解决磁约束核聚变的核心问题，将大幅提高后者的商业化进程。目前，全球最大的核聚变联合项目，国际热核聚变实验堆（简称“ITER”：InternationalThermonuclearExperimentalReactor）就正在利用低温超导技术，制造超导托卡马克HT-7实验装置。7月26日，中国科技部公布的最新8个ITER职位空缺中，就包含与低温超导相关的2个低温工程师职位。全超导托卡马克装置常温常压超导实现后，应用领域将进一步拓宽。包括众所周知的无损耗电能传输、磁悬浮交通工具、高效能电机和发电机，以及利用核磁共振的医疗成像，量子计算、大型粒子加速器、能源存储、高灵敏度传感器等。只要跟“电”相关的领域，就会被超导材料革命。这与上半年爆火的AI大有不同，AI大语言模型是先技术再找场景。超导技术似乎正好相反，已经有大量可能的应用场景排队等着上马，但超导技术还太不成熟。尽管学界还没有完全证实LK-99的真实性，关注超导的资本已经提前杀入搅局了。美国东部时间8月1日，美国相关概念股美国超导（AMSC）盘前大涨150%，盘中涨幅最高约70%，收盘报16.13美元，涨60.02%。然而截至发稿，该股盘后涨幅已回落至-1.05%。由于华中科技大学的视频发布于北京时间8月1日的15:00后，国内各股均以收盘。但超导概念仍整体涨了4.61%，5只个股涨停。类似的情况在5个月前，美国罗切斯特大学的物理学家RangaP.Dias及其团队宣称发现常温超导材料时，也出现过一次。本次涨停的永鼎股份、百利电气等多只“超导”板块概念股，在当时也都集体一字涨停，不过在上次“常温超导”哑火之后，这些股票也大多出现了价格回踩。由此可见，如果常温常压超导技术真的到来了，那么此前炒作AI的热钱有可能很快就会涌入新的炒作标的。不过，对于超导材料的商业化问题，多数人认为不会很快。从理论，到实验，再到同行评审验证，量产。通常一个诺奖级的技术要拿上诺贝尔奖都得等个几年甚至十几年。要看到这项技术真正商业化落地，还要考虑很多与钱相关的问题。“现在讨论这些问题太早，室温超导现阶段远远不具备商业化的条件，仅从材料制备来看，成本能否得到控制都还是个未知数。”米磊表示，室温超导的商业化落地时间现在还无从判断。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374485.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1374485.htm