電子工程師：室溫超導體　改變電子業趨勢

編譯／高晟鈞

超導體可以製造各種高效的電子產品，然而，這些材料需要在超低溫與高壓下才能運作，並且成本相當高。

羅徹斯特大學的研究人員最近發表了一種新材料，該材料在室溫下是超導體。這項材料若是可以可靠地在室溫運作，並大規模生產，將可能掀起電子產業的一項巨大革命。

超導體是一種可以傳導直流電而不會遇到任何電阻的材料。傳統超導體需要冷卻到接近絕對零度的低溫才能運作，而室溫超導體則完全不需要特殊設備進行冷卻，雖然仍然需要進行加壓，但只要加壓到大氣壓的1萬倍左右，而這種壓力可以通過使用堅固的金屬外殼實現。

室溫超導體將為許多實際應用帶來新的可能性，包括了高效電網、快速又節能的計算機晶片、可用於懸浮列車和控制核聚變的超強磁體等等。

超導體的高水平性能，比最先進的半導體設備和電路還要高了好幾個量級。公用事業供應商Commonwealth Edison安裝了高溫超導輸電線路，並在芝加哥北部供電網進行測試與試用。與傳統銅線相比，升級後的超導線路可以承載200倍以上的電流。

另外，由於超導體的電阻為零，若將電流施加到超導迴路當中，除非迴路斷開，否則電流將永遠持續，而這種現象可以用於製造大型永磁體。而如今的核磁共振成像機器，便使用了超導磁體來達到精確成像需要的磁場強度。

超導體還可以從自身內部排出磁場，使其成為強大的電磁鐵，可以用於磁浮列車的優化。由於超導線圈允許高電流流動而不會損失任何能量，位於日本山梨縣的超導磁浮列車，便能以最高時速500公里的速度行駛。最後，超導電路也是一項有前途的量子計算技術，可以用作量子比特（量子處理的基本單元）。目前谷歌（Google）、D-Wave Systems和IBM等公司已經著手於相關的技術研究。

室溫超導體消除了許多超導體電路的高成本難題與挑戰，使得其更容易普及化。室溫超導體被認為將掀起下一代無線通信、生物醫學、各大航空、電子領域材料學的重大革命。

資料來源:TechXplore

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