室溫超流體會存在嗎?

大家現在尋找室溫超導體,那室溫超流體會存在么?超流體是超低溫下具有奇特性質的理想流體,即流體內部完全沒有粘滯。


就目前的認識來說,室溫超導是有理論方案的,而基於原子物質的室溫超流則沒有。

依據液氦的經驗,相互作用大致相當的情況下,費米型原子物質的超流相變溫度比玻色型原子物質低3個數量級,那麼以下只談論玻色型原子物質。無相互作用玻色子的凝聚溫度是

Tapprox 3.3125frac{hbar^2n^{frac{2}{3}}{}}{m k_b}

代入最輕(最易超流的下限估計)的氫原子質量和室溫約300K,求得粒子數密度約2.6	imes 10^{30},這種密度下原子間距比氫分子鍵長還要短,無(弱)相互作用的前設肯定是失效了的。

一句話總結:弱相互作用近似下原子物質室溫超流所要求的密度下限高於弱相互作用近似的密度上限

實踐來講,為了滿足無/弱相互作用的近似,要麼選擇惰性氣體使得原子間相互作用僅剩范德瓦耳斯力,要麼保持極稀薄氣體同時降到極低溫,例如2001年諾獎的170nK銣原子BEC。按前面的估計稀薄原子氣體是沒戲了,那惰性氣體呢?下面是氦4的相圖。

可以看到,氦4密度稍大一點就變固體了,原子序數更大的稀有氣體更容易直接變成固體。至於室溫超導,目前的候選者是金屬氫Phys. Rev. Lett. 21, 1748 (1968),很多人預期500GPa極高壓下可以得到金屬氫,但目前的技術能在宏觀尺度下穩定實現的壓強只有幾十GPa,更高的都要靠衝擊波實驗,時間很短、各種不可控,爭議很多。


以前聽說,一群理論家算出來一個超導的極限溫度上限,然後做實驗的莫名其妙就突破了這個上限。因為新的超導材料根本不遵循你理論的模型。

所以說你的問題沒有人能給出答案,就算給出了,也是個人信仰。因為理論模型是有局限的,現實世界到底會怎麼樣很難說。

我也不是特別了解,就我現在的感覺:前途是光明的(估計能成),道路是漫長的(死前看不看得到)。


有高能物理的人來么。。

我道(hu)聽(shuo)途(ba)說(dao),高能裡面到處都是BEC和SF。。


Superfluid light seen at room temperature

最新的報道,作者利用光子-激子(exciton)耦合的極化子實現了室溫下的超流現象。


純外行,來猜一下,可能有兩個原因,使得室溫超流不存在或者極其不易存在:

  1. 首先也許和庫帕對之間的相互作用能有關。原子費米子形成的庫帕對的能量有可能遠小於室溫下的熱漲落——這是可以想像的,畢竟原子之間的相互作用相對於電子之間的強關聯顯然要小很多。

  2. 更重要的另一個原因也許和原子的質量有關。如果沒有記錯的話,超流是玻色愛因斯坦凝聚(BEC),即波函數在宏觀尺度的彌散。越重的粒子其粒子性越強,波動性越弱,即波函數的彌散越困難。現有的超流已經是對氦原子而言,已經幾乎是最輕的原子了。

具體的原因還等內行來解答


對不起,雖然我是個外行,也沒有受邀,

但是你說的這個室溫超流體應該跟我正在求證的問題有關

只要是可以在任何氣壓強度也就是說任何密度下都可以完好存在,

如果我的方向沒錯

那你說的這個惰性氣體很可能是氧。

整個地球都有水,非洲到極地各種密度各種溫度都有再到冰箱和溫室培養皿,水的化學式是H2O對吧,(那O2H也是可以的吧,那不就是雙氧水嗎= = )


謝邀。

只搞一些磁約束等離子的表示這個超出研究範圍


竊以為,樓主問的問題實際上是常溫下能否找到超流液體。

物理上關於材料的東西很難說絕對,但超流是具有很強的量子效應的現象,即便在低溫下也具有很多限制,只有he具有超流現象(如果我沒記錯的話),只能說,在可預見的十幾年內,沒戲。

當然,不排除物理學的跨越式發展,但物理學自從100年前廣義相對論建立開始,其發展就一直不斷變緩慢,近30年幾乎毫無進展(與量子和相對論相比)……


謝邀,但這並非我研究方向,已邀請相應研究方向的學者……


2012年的時候,零下220度左右已經有例子了。今年的結果,還不知道。別說零上的話會如何了,能零下100,就有機會開啟科技革命。我傾向於相信這可能會是又一個有生之年系列。先去試試吧


抱歉,此問題非本人所能解答,受邀更顯惶恐。但我很好奇,題主是怎麼邀到我的呢?我就是一個看答案的。題主可試著邀請曾加來解答。我會關注的,希望題主能找到答案。


謝邀,表示超出研究範圍,不是很了解。抱歉。


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