南韓研發「常溫常壓超導體」LK-99,臨界溫度127°C!成功關鍵在哪?
南韓研發「常溫常壓超導體」LK-99,臨界溫度127°C!成功關鍵在哪?

一篇名為「第一個常溫常壓超導體」的論文出現在了預印本網站 arXiv 上,立即引發了熱議。

這篇論文的研究團隊全部來自韓國,其中是高麗大學教授,主要研究領域包括凝聚體物理、先進材料等。第一作者Sukbae Lee,是量子能源研究中心(Quantum Energy Research Center)的 CEO 兼研究員,長期從事高溫超導領域的研究,Ji-Hoon Kim 是量子能源研究中心的研究員,也是本次超導樣品合成工作的完成人。

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圖/ 網易科技

「常溫常壓超導體」真的成功了?南韓科學家是怎麼研發的?

他們改良了一種具有鉛磷灰石結構的化合物,用 CuCu2+ 取代了 Pb2+,誘發了微小的晶體結構畸變(表現為 0.48% 的體積收縮),這導致了材料界面處超導量子阱的形成,使得其具備了超導性,超導臨界溫度在 127 攝氏度,即 400K 以上,而且在常壓下就具備超導性。

他們將這種材料命名為 LK-99。通過臨界溫度(Tc)、零電阻率、臨界電流(Ic)、臨界磁場(Hc)和邁斯納效應,都可以證明 LK-99 的超導性。具體來看,他們在 389K(約 125℃)下進行試驗,出現了電壓等於 0 的情況,由此認為在這一條件下電阻等於 0。

常溫常壓超導體LK-99有哪些特性?

LK-99 外觀呈灰黑色,與典型的超導體顏色一致。研究團隊也給出了它的晶體結構,LK-99 具有三維結構,金屬離子被[PO4]四面體包圍,形成了間隔 6.514Å 的圓柱體結構,由於銅離子的半徑(87pm)比鉛離子的半徑(133pm)小,因此會在三維網路中產生應力,這直接導致了超導性的出現。

常溫常壓超導體
圖/ sciencecast

LK-99 的熱容曲線也證實了這一點,它不遵循 Debye 模型。同時,LK-99 的 EPR 在全溫度範圍內都出現類似迴旋共振(cyclotron resonance)的訊號,這是二維電子氣體量子阱的特徵,這也證實了鉛離子和磷酸鹽界面上存在超導量子阱(SQW),這是 LK-99 具有超導性的關鍵。

量子阱是指與電子的德布羅意波長可比的微觀尺度上的勢阱,它是是一個奈米級的薄層,可以將(準)粒子(通常是電子或空穴)限制在垂直於該層表面的維度上,而其他維度的運動則不受限制。這種限制是一種量子效應。

此前英國劍橋大學的約瑟夫森從理論上預言了穿過隧道壁壘的超導電流,即著名的效應,這意味著電子通過隧穿在量子阱之間移動時,電阻將為零。LK-99 中量子阱間隔預計在 3.7 Å~6.5 Å,此時量子阱之間的隧穿效應很可能發生,因此使得這種材料具備了超導性。

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圖/ 網易科技

美國之前也研發室溫超導,但遭打臉

今年 3 月,美國羅徹斯特大學的物理學家迪亞斯聲稱自己合成的一種含鑥化合物在 1Gpa 的壓力下實現了室溫超導,但該實驗結果未能得到其他研究團隊的復現,南京大學聞海虎團隊更是通過詳實的數據,在 Nature 雜誌上發文否定了這一結果。但看起來,似乎韓國團隊的實驗結果比的發現更加可靠。

他們提供了一段影片,展示了 LK-99 的邁斯納效應,影片中一塊材料被放在磁鐵上後,保持懸浮狀態。這是物體轉變為超導體的特徵之一,即邁斯納效應。這些都是研究中所沒有的。目前來看,韓國研究團隊這一突破性進展還有待同行進行檢驗,方知真假。

如果實驗結果得到驗證,那這將是超導領域的重大突破,在磁浮、核融合、量子電腦等多個領域,室溫超導材料的應用將誘發革命性的創新,有望開啟一個全新的時代。

延伸閱讀:核融合技術成真!潔淨能源真的要用之不盡了嗎?「人造太陽」是怎麼回事?

本文授權轉載自:網易科技
責任編輯:蘇祐萱

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從企業到政府,圓剛科技以MIT高資安打造頂級影音防線
從企業到政府,圓剛科技以MIT高資安打造頂級影音防線

從企業、政府的遠距會議,到國境通關與高度精準的手術現場,視訊鏡頭、麥克風影像擷取設備在各行各業中無所不在,一場隱形的資安革命也悄然發生。隨著全球地緣政治升溫,供應鏈去風險化浪潮席捲,加上資安事件頻傳,影音設備已不再是單純的硬體周邊,而是接入企業核心網路的通道,任何漏洞都可能成為企業或國家級的資安破口。

這也讓企業和政府採購思維產生根本性轉變,如今不再一味追求便宜,而是要兼具信任、品質與高資安,台灣影音直播設備龍頭圓剛科技,便以 MIT 研發製造,築起乾淨透明的供應鏈高牆,更以「三個 100%」的高品質承諾,成為企業、政府最安全的影音設備後盾。

不打價格戰,以三個 100% 建立透明供應鏈

這股從「價格」走向「信任」的市場轉變,圓剛科技全球品牌行銷處處長蔡柏輝非常有感。他透露,過去企業與政府採購影音設備時,往往以 CP 值為優先考量,以前第一句話問︰「鏡頭解析度多高?價格多便宜?」,現在卻問︰「這台設備的韌體是哪裡寫的?晶片來源乾淨嗎?會不會有資安後門?」「現在採購完全不一樣了,他們更重視產品的信任感和高資安,還有供應鏈是否絕對穩定。」

外界對圓剛的印象,或許還停留在直播主螢幕後、在台灣搶下超過九成市占的影像擷取設備,但事實上,圓剛深厚的影音技術早已延伸至政府、國防、金融、醫療與高科技等產業中。面對市場上的低價競爭,圓剛不打價格戰,而是以「百分百 MIT 研發製造」、「高品質」與「高資安」為訴求,為無數對安全極度敏感的企業與機構,打造可信賴且極致穩定的影音解決方案。

蔡柏輝表示,圓剛堅守「三個 100%」:100% 研發透明、100% 供應鏈可追溯、100% 嚴格品質把關。市面上九成影音品牌都是貼牌採購,但圓剛成立 36 年來,始終堅持在台灣進行產品研發與製造,從來源就建立更透明、更可控的管理機制,嚴格篩選非紅供應鏈,從源頭杜絕潛在的資安後門風險,成為客戶最安心的「台灣優選」品牌。

圓剛科技全球品牌行銷處處長 蔡柏輝
圓剛科技全球品牌行銷處處長 蔡柏輝
圖/ 數位時代

圓剛不僅擁有自己的研發團隊,也建立自主驗證實驗室,產品出廠前必須經過長時間的散熱與壓力測試、靜電防護、電磁相容性驗證等,以車規與工業級標準打磨每一台設備,消除瞬間黑屏或當機風險,確保設備在會議室、指揮中心、教育場域及政府機關等多種環境中,都能長時間穩定運作。

當市場出現新的資安漏洞或作業系統更新帶來的相容性問題,圓剛也能迅速回應,在最短時間內完成韌體修補、測試並推播更新,把客戶的維護成本降到最低。正因為對產品穩定度有著絕對信心,圓剛針對政府及產業應用相關產品,提供最高五年的品質保固保障,這更是其他貼牌廠商完全無法提供的承諾。

工業級高品質表現,滿足企業多元場景需求

正是這份堅持,讓圓剛的影音設備能在眾多要求高資安、高品質的專業場域落地。以國境安全為例,民眾在邊境通關的臉部辨識系統,就是採用圓剛高畫質 4K 視訊鏡頭(PW515),可精準自動對焦,大幅降低光線干擾,提升臉部辨識成功率與通關效率。在查驗包裹與貨物的 X 光機上,也採用圓剛的影像擷取卡(GC571),以零延遲、無壓縮的高清細節,提供最真實的影像,成為邊境防毒防私的第一線眼睛。

圓剛 PW515 可精準自動對焦,大幅降低光線干擾,提升臉部辨識成功率與通關效率。
圓剛 PW515 可精準自動對焦,大幅降低光線干擾,提升臉部辨識成功率與通關效率。
圖/ 數位時代

在國防單位和國家科研機構中,不論是遠距視訊會議,或是戰情傳遞,不少重要會議導入圓剛的視訊鏡頭和智慧降噪會議揚聲器(AS315),避免因藍牙等無線傳輸,在半路被攔截資訊封包,同時滿足通訊清晰、不中斷的需求。

在高階醫療場域,圓剛展現了對影像細節的極致要求。以微血管超音波為例,由於臨床判讀極度依賴影像還原度,些微的色偏或失真都可能影響醫師診斷。圓剛專業級影像擷取器(GC535)透過 4K 解析度與 RGB24 無損色彩還原技術,能將最原始、無壓縮、不偏色的精細畫面傳輸至系統,協助醫師進行精準判讀。考量到醫療設備需長期高強度運作,全機以金屬工藝打造,可高效散熱,確保在任何嚴苛環境下都能運作穩定。

圓剛的高階擷取盒(GC535)支援 4K 高畫質、RGB24 無損色彩還原,協助醫師進行精準判讀。
圓剛的高階擷取盒(GC535)支援 4K 高畫質、RGB24 無損色彩還原,協助醫師進行精準判讀。
圖/ 數位時代

在金融領域,圓剛的 4K 視訊鏡頭也用於銀行的自動開戶機台,滿足金融業嚴苛的遠端身分驗證與銀行級資安防護。而台灣 IC 設計大廠和車用導航大廠,在研發階段檢測 HDMI 影像訊號時,也採用圓剛的擷取設備,進行無壓縮的影像採集,確保出廠時產品品質毫釐不差。

持續深化影音技術,打造極致安全順暢體驗

從合規晶片、台灣製造到硬體無隱藏連網模組,圓剛一層層打造嚴密的資安屏障,「圓剛不只是賣視訊設備的硬體廠商,更是國家級與垂直產業中,最值得信賴的影音安全防線,」蔡柏輝說。

未來這個防護網也將持續進化,讓設備變聰明,但資料不出門。過去要做到智慧降噪、自動對焦追蹤或多畫面切換,常需依賴外部軟體或雲端運算,這對資安敏感的企業來說是極大隱患。未來圓剛的商用擷取卡與視訊鏡頭,將直接在硬體本機上完成所有影像與音訊的智慧處理,無論是消除會議室外的雜音,或是廠務檢測設備時瞬間抓取細節,所有運算都在設備內一秒搞定,蔡柏輝強調︰「一個封包、一張畫面都不需上雲端,這才是政府、企業、金融與國防真正敢用的智慧影音。」

針對現代企業裡的複雜運作環境,可能同時存在不同的作業系統與各類專用機台,圓剛也將持續以「隨插即用」(Plug-and-Play)與極致相容性為核心,讓設備無縫對接產業既有的會議軟體、醫療儀器、銀行櫃員機或軍警戰情室。客戶不需打掉重練,就能輕鬆獲得國家級的影音傳輸品質與資安防護,成為企業各種設備的萬能影音樞紐。

蔡柏輝堅定地說︰「圓剛未來目標非常明確:『讓商用影音導入變得極致順暢,讓資安防護做得滴水不漏。』」當數位轉型邁入資安至上的全新紀元,圓剛將持續以「MIT 信任」、「高資安」、「高品質」三大防護,做全球企業最值得信賴的影音後盾。

圓剛科技將持續深化影音技術,打造極致安全順暢體驗,讓商用影音導入變得極致順暢,讓資安防護做得滴水不漏
圓剛科技將持續深化影音技術,打造極致安全順暢體驗,讓商用影音導入變得極致順暢,讓資安防護做得滴水不漏。
圖/ 數位時代

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