超导效应|超导体“自甘堕落”：超导效应正走向常温常压( 三 )

可令人担忧的是，这里可能存在某种Catch-22的情况。在标准压力下，最高温度的超导体在你改变压力时不会有明显的行为变化，而那些在高压下甚至更高温度的超导体在你降低压力时不再如此。适合制作电线的固体材料，如前面讨论的各种铜氧化物，与在这些极端实验室条件下只产生微量的加压化合物有很大不同。

不过正如 Emily Conover 在《科学新闻》上首次报道的那样——在计算计算的帮助下，理论工作可能有助于指明方向。每种可能的材料组合都可以产生一组独特的结构，这种理论和计算搜索可以帮助确定哪些结构可能有利于获得所需的高温和低压超导体的特性。例如，2018 年首次跨越250 K 超导屏障的进展就是基于这样的计算，这导致了镧-氢化合物，然后进行了实验测试。

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通过利用一组新的化合物，这种计算已经取得了实质性的进展，钇和氢它们在接近室温（-11摄氏度）下，比以前要求的压力低得多的情况下依旧可以进行超导。虽然金属氢只存在于超高压下，但在木星大气层底部发现的材料有望成为一种优秀的高温超导体，只需添加额外的元素便可以降低压力要求，同时仍然保持高温超导特性。

从理论上讲，现在已经探索了所有与氢的单元素组合的超导特性，目前正在寻找双元素组合，例如 Dias 之前通过实验发现的碳-硫-氢化合物。镧和硼与氢的组合在实验中显示出了前景，但是可能的双元素组合的数量上升到了数千。只有通过计算方法，我们才能在下一步应该尝试什么方面得到指导。

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围绕高温超导的最大问题现在也都涉及到通往低压的途径。真正的 ''圣杯 ''时刻将到来，届时在常温与低压的情况下依旧能够创造出超导性，使各种各样的电子设备能够用上超导体的特性。尽管个别技术将取得进展，从计算机到磁悬浮设备到医疗成像等等，但最大的好处也许将来自于电网中大量能源的节约。根据美国能源部的数据，高温超导技术每年仅在能源分配成本方面就能为美国节省数千亿美元。

【超导效应|超导体“自甘堕落”：超导效应正走向常温常压】在一个能源资源有限的世界里，消除任何低效率都能使所有人受益：能源供应商、分销商和各级消费者。它们可以消除诸如过热的问题，大大减少电气火灾的风险。而且它们还可以增加电子设备的寿命，同时减少对散热的需求。超导体曾经是一种新奇的东西，随着20世纪研究的进步，它一跃成为科学主流。也许，随着常温超导体研究的深入，未来超导体将像铜线一样走进人类的生活，至少目前看到了希望。