
一个保持了33年的物理学纪录,被一支德克萨斯的研究团队悄悄打破了。
2026年3月9日,休斯顿大学德克萨斯超导中心(TcSUH)的朱庆武和邓良子团队,在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表研究成果,宣布在常压条件下实现了151开尔文(约零下122摄氏度)的超导转变温度。这是自1911年人类首次发现超导现象以来,所有已知超导体在常压下达到的最高转变温度,打破了汞基氧化铜陶瓷Hg1223自1993年起保持的133开尔文纪录。
18摄氏度的提升,听起来不大,但在超导物理学的语境里,这是一次真正意义上的突破。

要理解这项成果,首先要明白超导研究长期面临的一个核心矛盾。
在高压条件下,许多材料的超导转变温度可以大幅提升,甚至有团队宣称在极端压力下实现了接近室温的超导,但高压本身就是一道实用化的门槛,没有任何电网或医疗设备能在动辄数百吉帕斯卡的压力下稳定运行。常压下的高温超导,才是真正有工程价值的目标。
休斯顿团队的关键创新,来自一种叫"压力淬火"的技术。这个方法本身并不新鲜,工业界早已用它来制造金刚石和特种合金,但将它系统地应用于超导体研究,却是这个团队开创的思路。
具体操作是这样的:先用金刚石压砧给汞基超导材料Hg1223施加高压,在压力作用下将其冷却到特定低温,使材料的晶体结构和电子状态发生有利于超导的转变,然后迅速且完全地释放压力。由于温度已经足够低,原子的热运动被压制,材料来不及"反应"回去,高压诱导的增强状态就被"冻结"在了常压条件下。

Hg1223 在 0 至 15 GPa 压力范围内的电子结构。能带结构图中,费米能级与零能量对齐,图中用实线表示。图片来源:美国国家科学院院刊(2026)。DOI:10.1073/pnas.2536178123
朱庆武教授把这个过程描述得很直白:"其他研究人员已经证明,在室温下施加压力可以实现超导性,我们的研究表明,无需维持压力也能保持这种状态。"
这就像给一块冰塑形之后迅速放进冷冻库,形状从此定格,即便你把模具撤走,它也不会塌掉。
151开尔文是个里程碑,但也需要保持清醒。
真正的室温超导目标大约是300开尔文,这个新纪录与室温之间,仍然横亘着约149摄氏度的鸿沟。Intellectual Ventures超导研究主管罗希特·普拉桑库马尔在评论中说得坦诚:"要弥合这一差距,需要材料科学家、化学家、工程师以及物理学家整个科学界的共同努力。"
但这次突破的意义,不只是那18摄氏度的数字本身。
更重要的是,研究团队同步发表了一篇配套论文,系统梳理了六种可以进一步提升超导转变温度的材料调控路径,其中压力淬火只是方法之一。这相当于在打破纪录的同时,为整个领域提供了一份技术路线图,告诉同行们还有哪些方向值得追。
常压这个条件,同样至关重要。第一作者邓良子解释说,一旦材料在常压下稳定工作,科学家就可以使用现成的成熟仪器对其进行深入研究,不再受制于高压装置的复杂操作。这意味着全球实验室的准入门槛大幅降低,更多团队可以参与进来,加速对这类材料的理解和优化。
超导技术一旦实用化,应用场景涵盖极广:电网输电损耗可从目前约8%大幅压缩,医学核磁共振成像系统的冷却成本将显著下降,核聚变反应堆的强磁场线圈效率可以提升,更快速的量子计算和电子器件也将受益。朱庆武教授多次强调:"如果我们能节约电网损耗的这些能源,就能节省数十亿美元,并减少大量碳排放。"
从1911年发现超导到今天,人类花了一个多世纪追逐室温超导这枚"圣杯"。休斯顿的这一步,没有终结这场追逐,但让终点线清晰了一些。
更新时间:2026-03-18
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