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科学家成功合成 LK-99 超导化合物,开创超高效晶体管新纪元

悬浮 LK-99 片(图片来源:维基百科)
悬浮 LK-99 片(图片来源:维基百科)
超导体具有近乎完美的导电性,可以显著提高晶体管的效率。除了对 IT&C 行业极其重要之外,超导体还能彻底改变其他技术,包括磁悬浮铁路、磁等离子体聚变反应堆、电动汽车发动机和医疗核磁共振成像设备。
Science

晶体管对 20 世纪的社会产生了深远的影响,并帮助塑造了我们今天生活的数字化世界。然而,就功率效率而言,用于生产晶体管的材料远非理想,因为经常会出现电流泄漏,浪费的电能需要通过冷却系统以热量的形式散失。几十年来,科学家们一直在努力寻找更高效的材料,现在看来,我们已经非常接近生产出可以在室温和环境压力下安全运行的超导体。

其中一种超导材料被称为 LK-99,它是通过固态合成法将云母石和磷化铜矿物结合在一起而制成的。韩国的一个科学家小组在上周发表的一篇论文中首次提出了关于 LK-99 复合物的理论,而就在昨天,一组中国研究人员发布了一段视频,证明这种超导材料确实有效。从理论上讲,像 LK-99 这样的材料应该能以近乎完美的效率传导电流,从而可以制造出无需冷却的处理器,并利用每一度电最大限度地提高性能,同时改善环境的可持续发展。

每一个使用电和磁的行业都将从这些新型超导体中受益匪浅。首先,拥有超级计算机的 IT&C 行业 超级计算机, 人工智能加速器, 量子计算机以及消费级硬件,如 CPUGPU等消费级硬件或工业级电线。此外,还有许多基于磁性的技术,如磁悬浮列车、磁等离子体聚变反应堆、医用核磁共振扫描仪等、 电动汽车电机、 便携式发电机等等。

证明 LK-99 确实有效只是第一步。接下来,科学家们需要研究如何以合理的价格在工业上大量生产这种化合物。这一过程可能需要一些时间,因此最早几年就会出现第一批基于超导体的设备。

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Bogdan Solca, 2023-08- 3 (Update: 2024-08-15)