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一文了解室温超导(附投资标的)

韩国研究室温超导!

继今年三月份的印度裔科学家号称做出了室温超导,但好像没有办法复现以后,仅四个月,韩国又研究出室温超导,甚至不需要加外压。
这篇论文已经刊登在了arxiv上了,是全球最大的论文预印本网站,论文发表前一般都会发在这里让大家提前看到,这个就是室温超导论文的原文。
他们这次发表的内容,和制作室温超导的方式方法,都极其简单,甚至相当于你在家里炼丹那种就非常够用。

超导是什么?

超导,指导体在某一温度下,电阻为零的状态。而呈现超导电性的材料,称为超导体
(注:在实验中,若导体电阻的测量值低于10-25Ω,可以认为电阻为零。)
超导体具有三个基本特性:完全电导性、完全抗磁性、通量量子化。
完全导电性指的就是导体0电阻。
完全抗磁性又称“迈斯纳效应”,是因为超导体表面能够产生一个无损耗的抗磁超导电流,这一电流产生的磁场,抵消了超导体内部的磁场,且始终为零,这也是完全抗磁性的核心,也是超导体区别于理想导体的关键。这种特性最大的用途是用来做磁悬浮。
磁通量量子化,又叫做“约瑟夫森效应”,指当两层超导体之间的绝缘层薄至原子尺寸时,电子对可以穿过绝缘层产生隧道电流的现象。超导体中的磁通量量子化可以用来制造超导计算机。
超导体如何被发现?
超导体的发现与低温研究密不可分。在18世纪,由于低温技术的限制,人们认为存在不能被液化的“永久气体”,如氢气、氦气等。1908年,荷兰莱顿大学莱顿低温实验室的卡末林·昂内斯教授成功将最后一种“永久气体”-氦气液化,并通过降低液氦蒸汽压的方法,获得1.15K-4.25K(-272℃至-268.9℃)的低温。低温研究的突破,为超导体的发现奠定了基础。
1911年2月,掌握了液氦和低温技术的卡末林·昂尼斯发现,在4.3K(-268.85℃)以下,铂的电阻保持为一常数,而不是通过一极小值后再增大。因此卡末林·昂尼斯认为纯铂的电阻应在液氦温度下消失。为了验证这种猜想,卡末林·昂尼斯选择了更容易提纯的汞作为实验对象。首先,卡末林·昂尼斯将汞冷却到零下40℃,使汞凝固成线状,然后利用液氦将温度降低至4.2K附近,并在汞线两端施加电压。当温度稍低于4.2K(268.95℃)时,汞的电阻突然消失,表现出超导状态。
但是超导的具体原因并不是很清楚,直到1957年,三位物理学家巴丁(J.Bardeen)、库珀(L.V.Cooper)施里弗(J.R.Schrieffer)提出了以他们首字母命名的BCS理论,才有了第一个关于超导的微观机制的解释,并因此获得了1972年的诺贝尔奖。
BCS理论的核心就是电子在与晶格的耦合中会出现电子吸引电子的可能,这样两个电子会结成库珀对,结成库珀对的电子可以看作玻色子,在低温下,发生“凝聚”,能量可以无耗散地在凝聚的库珀对中流动,实现超导态。
室温超导有什么用?
假设能够实现室温超导,即在常温下使用超导材料,对人类社会将意味着革命性的改变和重大影响。以下是可能的一些影响:
能源革命:室温超导将带来能源传输和储存的革命。电力输送将变得更加高效,减少能源损耗,提高电力网络的稳定性。这将推动可再生能源的广泛应用,降低对化石燃料的依赖,从而减少温室气体排放,应对气候变化。
高效电子设备:室温超导将使得电子设备变得更加高效,减少能源消耗和热量排放。例如,计算机、通信设备、移动设备等都可以获得大幅性能提升,带来更先进、更快速的科技应用。
交通运输变革:室温超导在交通运输领域的应用将彻底改变出行方式。高速磁悬浮列车和磁力飞行器等交通工具的出现将带来更快速、更安全、更环保的交通选择。
医疗科技进步:室温超导有望促进医学成像技术的革新,如更先进的磁共振成像(MRI)和核磁共振波谱学(NMR),将提高医学诊断的精确性和可靠性。
基础科学研究:室温超导的实现将推动基础科学研究的飞跃,加速物理学、材料学等学科的发展。这将有助于解决许多科学难题,并为更多的技术应用提供支持。
社会经济变革:室温超导的应用将创造全新的产业链和商机,带动经济增长,增加就业机会。同时,超导技术的普及将促进全球经济竞争力的提升。
城市规划和基础设施:超导技术的出现将对城市规划和基础设施建设产生重大影响。例如,能源输送和交通系统的优化可能会导致城市布局的重新规划和改进。
投资机会
这次韩国研究团队发表论文宣布合成了世界上第一个室温常压超导体,该材料使用一种改性的铅-磷灰石,能够在127℃(Tc=400k)以下表现为超导体。目前,该论文目前尚未经同行评议,亦无人复现成功,但据韩国作者的说法,最快三天就能制备出一批样品,预计下周初步的验证结果就可以公布。需求方面,室温超导意味着超长距离无损耗输电得以实现,这将引起全球电力网络的新一轮的基建狂潮,除此之外超导磁体、超导电缆、超导磁悬浮列车等方面均将有所突破,当然也会在二级市场带来很大的一个投资机会。
首先,上游资源(材料为氧化铅、硫酸铅、磷和铜)可能最先被炒(中金岭南、兴发集团、紫金矿业和西部矿业)。
其次,原有的超导企业将受益于技术升级和产业升级。目前国内低温超导材料及应用占超导市场总量90%以上,相关产业链包括西部超导、宁波建信、潍坊新力等。高压超导材料仍处于产业化初期,相关公司包括西部超导、英纳超导、汉缆股份和永鼎股份等。
此外,电力和土木工程等领域将迎来大型基建项目,这将降低能源传输成本并提高能源利用率。
电子产品公司也将迎来技术革新,例如电动汽车将在未来5分钟内充满电并行驶1000公里,而笔记本电脑、手机和平板电脑等产品也将变得更轻薄、功能更强大。
还有,医学影像领域也将受益于室温超导材料的问世,这将大。大降低核磁共振成像和超导磁体使用成本。
如果考虑单一股票风险,感觉也可以关注有色ETF、电力ETF、新能源车ETF、光伏ETF和高端制造ETF等相关基金,相比持有单一股票,基金风险相对较低。

另外也可以参考三月份那次室温超导新闻当时涌现超导概念股:

永鼎股份、百利电气、西部材料、东方钽业、中孚实业、宝胜股份、汉缆股份、联创光电、西部超导、沃尔核材,中天科技

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