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摘要：光学显微照片显示镧在极端压力下被激光加热过水。3月4日，在美国物理学会3月的会议上，华盛顿乔治华盛顿大学的材料科学家RussellHemley对一群研究人员说：“我们相信现在是超导电性的一个新时代。”一个多世纪以来，物理学家们一直在寻找温度更高的材料中的超导性。物理学家们从显而易见的地方开始。Hemley和他的团队的“室温超导体”，LaH10，似乎是这个新研究时代最令人兴奋的结果。
最后一张图片是新时代本身的体现：一个很小的镧超水化物样品（或LaH10）被挤压到与那些类似的压力下发现于地核的一部分，用激光加热到接近新英格兰一个寒冷冬日的温度。（按照超导研究的标准，这是滚烫的热度，通常在极冷的实验室里进行）在这些条件下，海姆利和他的团队发现，LaH10似乎不再抵抗原子间电子的运动。很明显，正如海姆利在他的APS演讲中所说，在1月14日发表在《物理评论快报》上的一篇论文中，它变成了一种“室温超导体”【6个你从未听说过的重要元素】
冰冻科学早在1911年，荷兰物理学家海克·卡默林·翁内斯就发现，在极低的温度下，某些物质表现出不寻常的电学性质。
在正常情况下，电流通过导电材料（如铜线）时，沿途会失去一些强度。即使我们在电网中使用的非常好的导体也不完美，无法将所有能量从发电站传输到墙上的插座。有些电子会在途中丢失。
但是超导体是不同的。引入超导导线回路中的电流将持续不断地循环，不会造成任何损失。超导体排出磁场，从而有力地推开磁铁。它们在高速计算和其他技术中有应用。问题是，超导体通常在极低的温度下工作，这使得超导体在普通用途上变得不切实际。一个多世纪以来，物理学家们一直在寻找温度更高的材料中的超导性。但是，发现超导性有点像惊人的金子：过去的经验和理论也许能大致告诉你在哪里寻找超导性，但在你做昂贵、耗时的检查工作之前，你不会真正知道超导性在哪里。
“你有这么多材料。罗马萨皮恩扎大学的物理学家莉莉亚·博埃里说：“你有一个巨大的探索空间。”她在海姆利之后发表了一篇论文，探讨了超导体比LaH10温度更高的可能性，并解释了为什么像这样的材料在极端压力下是超导的。
在1986年，研究人员发现，在绝对零度以上30度或零下406华氏度（零下243摄氏度）的高温下，陶瓷是超导的。后来，在20世纪90年代，研究人员第一次认真研究了超高压，看看它们是否能揭示出新的超导体。
，但在那一点上，Boeri告诉Live Science，仍然没有任何好的 ... 来确定一种材料是否是超导的，或者在什么温度下是超导的，直到它被测试。因此，临界温度记录——超导电性出现的温度——保持在非常低的水平。
“理论框架就在那里，但他们没有能力使用它，”博埃里说。
下一个重大突破是在2001年，当研究人员证明二硼化镁（MgB2）在绝对零度以上39度或零下389f（零下234c）时是超导的，
[三十九度]相当低，”她说，“但在那个时候。”这是一个重大突破，因为它表明，在临界温度是先前认为可能的两倍的情况下，你可以拥有超导电性。
压碎了氢，从那时起，寻找温暖的超导体在两个关键方面发生了转变：材料科学家意识到，较轻的元素提供了诱人的超导的可能性。同时，计算机模型发展到了理论家可以提前准确预测材料在极端环境下的行为的地步。
物理学家们从显而易见的地方开始。
“所以，你想用轻元素，而最轻的元素是氢，”Boeri说但问题是氢本身——这不能被制成超导，因为它是绝缘体（一种通常不允许电通过的材料）。所以，要有一个超导体，你首先要把它变成一种金属。你必须对它做些什么，你能做的最好的事情就是挤压它。化学中的
，金属几乎是所有原子结合在一起的 ... ，因为它们处于自由流动的电子汤中。我们称之为金属的大多数材料，如铜或铁，在室温和舒适的大气压下都是金属的。但在更极端的环境中，其他材料也可能变成金属。[世界上最极端的实验室]
理论上，氢就是其中之一。但有一个问题。“KDSPE”“KDSPs”需要比现有技术更高的压力，“Hemley在他的谈话中说，”KDSPE“KDSPs”使研究人员寻找含有大量氢的材料，这些材料会形成金属，并有望在可达到的压力下变成超导的。博埃里说，从事计算机模型研究的理论家为实验人员提供了可能是超导体的材料。而且实验人员选择了最好的测试方案。
这些模型的价值是有限的，不过，Hemley说。并不是所有的预测都能在实验室中实现。
“一个人可以在这项工作中非常有效地使用计算，但我们需要严格地做到这一点，并提供最终的实验测试，”他告诉聚集的人群。
Hemley和他的团队的“室温超导体”，LaH10，似乎是这个新研究时代最令人兴奋的结果。在两个相对的钻石点之间，一个LaH10样品被压缩到大约100万倍于地球大气压力（200千兆帕）的水平，在绝对零度以上260度的温度下变得超导，或8华氏度（零下13摄氏度）。
一张图显示了金刚石砧孔装置，用于将镧和氢一起粉碎，以及它们在这些压力下形成的化学结构。（（左）APS/Alan Stonebraker；（右）E.Zurek，由APS/Alan Stonebraker改编）在同一篇论文中描述的另一个实验运行似乎显示在绝对零度以上280度或44华氏度（7摄氏度）的超导性。这是一个寒冷的室温，但并不太难达到。
Hemley结束了他的演讲，他建议，在未来的道路上，这种高压工作可能会导致材料，无论是在温暖的温度还是在正常的压力下都是超导体。他说，也许一种材料一旦加压，在压力释放后可能仍然是超导体。或者，从高温化学结构中吸取的教训可能会指向超导低压结构。
这将是一个游戏规则的改变者，Boeri说。
“这基本上是基础研究。“它没有应用，”她说但是假设你想出了一个在压力下有效的 ... ，比如说，比现在低10倍。这就打开了通向超导电线和其他东西的大门。
问她是否希望在有生之年看到一个室温、常压的超导体，她热情地点头。
“当然，”她说。
“古怪的物理学：自然界中最酷的小粒子大爆炸到文明：希格斯粒子之外的10个惊人的起源事件：5个可能潜伏在宇宙中的难以捉摸的粒子”
“最初发表在《生命科学》上
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