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室温超流体会存在吗?

【杨发枝的回答(3票)】:

以前听说,一群理论家算出来一个超导的极限温度上限,然后做实验的莫名其妙就突破了这个上限。因为新的超导材料根本不遵循你理论的模型。

所以说你的问题没有人能给出答案,就算给出了,也是个人信仰。因为理论模型是有局限的,现实世界到底会怎么样很难说。

我也不是特别了解,就我现在的感觉:前途是光明的(估计能成),道路是漫长的(死前看不看得到)。

【thli的回答(3票)】:

就目前的认识来说,室温超导是有理论方案的,而基于原子物质的室温超流则没有。

依据液氦的经验,相互作用大致相当的情况下,费米型原子物质的超流相变温度比玻色型原子物质低3个数量级,那么以下只谈论玻色型原子物质。无相互作用玻色子的凝聚温度是

代入最轻(最易超流的下限估计)的氢原子质量和室温约300K,求得粒子数密度约

,这种密度下原子间距比氢分子键长还要短,无(弱)相互作用的前设肯定是失效了的。

一句话总结:弱相互作用近似下原子物质室温超流所要求的密度下限高于弱相互作用近似的密度上限

实践来讲,为了满足无/弱相互作用的近似,要么选择惰性气体使得原子间相互作用仅剩范德瓦耳斯力,要么保持极稀薄气体同时降到极低温,例如2001年诺奖的170nK铷原子BEC。按前面的估计稀薄原子气体是没戏了,那惰性气体呢?下面是氦4的相图。

可以看到,氦4密度稍大一点就变固体了,原子序数更大的稀有气体更容易直接变成固体。可以看到,氦4密度稍大一点就变固体了,原子序数更大的稀有气体更容易直接变成固体。

至于室温超导,目前的候选者是金属氢Phys. Rev. Lett. 21, 1748 (1968),很多人预期500GPa极高压下可以得到金属氢,但目前的技术能在宏观尺度下稳定实现的压强只有几十GPa,更高的都要靠冲击波实验,时间很短、各种不可控,争议很多。

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