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轰动全球的室温超导论文被《自然》撤稿!中国科研人员无法验证实验结果【附超导行业分析】

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(图片来源:摄图网)

北京时间11月8日,当地时间周二,《自然》杂志撤回了一篇备受关注的论文,该论文声称发现了一种在室温和相对较低压力下工作的超导体。撤稿声明指出,八位合著者提出了撤稿请求,他们认为论文中的数据处理和实验测量不准确,无法准确反映研究材料的来源。这些问题破坏了论文的完整性。

这篇论文的主要作者之一是美国罗彻斯特大学的物理学家兰加·迪亚斯。这并不是他第一次被撤回超导体论文。据悉,今年8月,《物理评论快报》也撤回了他在2021年发表的一篇论文。这两次撤回无疑对兰加·迪亚斯的声誉和职业发展造成了重大打击。

超导体是一种在极低温度下电阻为零的材料,对能源传输和储存领域具有巨大潜力。因此,能够在室温下实现超导一直是科学界的一个梦想。今年3月,兰加·迪亚斯团队宣称他们在低压环境下实现了室温超导,引起了全球的轰动。然而,中国科研人员在5月份发表在英国学术期刊《自然》上的论文中表示,他们无法验证迪亚斯所声称的实验结果。

美国“室温超导”论文被《自然》撤稿这一事件引发了人们对超导行业的关注。超导技术是一项具有巨大潜力的领域,可以在极低温度下实现电流的零电阻传输,有望在能源传输、磁共振成像等领域带来革命性的变革。中国在超导领域的发展也备受关注。

近年来,中国在超导材料研究、超导器件制备和超导应用等方面取得了显著进展。中国已经建立了一批具有国际竞争力的超导实验室和研究机构,并在能源、交通和科学研究等领域实现了超导技术的应用。政府对超导研究和产业化的支持力度不断加大,吸引了一些国际知名的超导专家和企业来华合作。

——超导技术在下游需求领域的应用现状

我国的超导技术主要应用于电力和能源领域,包括超导电缆和超导变压器等技术的研发和应用。在医疗设备领域,超导磁体技术被广泛应用于核磁共振等方面。此外,在通信领域,超导被广泛的应用于无线通信网的建设中,充分发挥其优势。

图表13:超导技术在下游需求领域的应用现状

——中国超导行业产业化成果

目前已经实现商业化的低温超导材料主要有NbTi和Nb3Sn,它们的超导转变温度分别为9.5K和18K。而有实用价值的高温超导材料主要有铋系、钇系和MgB2材料,它们的超导转变温度分别为110K、92K和40K。其中,铋系和钇系材料属于氧化物陶瓷,制造工艺上需要克服加工脆性、精确控制氧含量以及与基体反应等问题,因此价格昂贵且目前仍处于研发阶段。相比之下,以NbTi和Nb3Sn为代表的低温超导材料具有优良的机械加工性能和成本优势,因此在商业化超导市场中将继续占据主导地位。

从终端产品来看,超导技术目前仍处于技术研发和示范工程阶段,尚未形成规模产业化。

图表3:中国超导行业产业化成果

——我国超导行业趋势预测

我国超导行业经历了三个阶段:打破国外垄断、传统产业爆发和新型产业部署。随着我国对云计算、人工智能和大数据的需求不断增长,我国的超导支出额和市场规模也在不断扩大。预计未来,在数字经济和新基建等战略的推动下,我国超导市场规模将继续增长。

图表18:我国超导行业发展趋势

中航证券在一份研究报告中指出,人们一直在追求在更高的临界温度(Tc)下实现材料的超导性,以实现更广泛的规模化应用。放眼未来,寻找能在较低压力下大规模应用的室温超导体是超导研究人员的心之所向。

前瞻产业研究院认为,尽管目前国内从事超导材料制备和超导应用的企业都面临持续亏损的局面,但由于超导技术的先进性和在特定领域的不可替代性,超导产业的前景依然广阔。因此,各家超导机构仍然持续投入于超导技术的研发,预示着超导产业的发展前景良好。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国超导行业发展前景与投资战略规划分析报告

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