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          高溫超導(dǎo)研究

          來源:顆粒在線 1441 2020-02-24

          ??自然界的很多過程,總是傾向沿著阻力最小、能耗最低、方式最簡潔的方向進(jìn)行。受到這些自然現(xiàn)象的啟示,有人設(shè)想能不能在設(shè)計(jì)制造各種裝置時(shí),也遵循“自然節(jié)約”的法則。100多年來,人類對“零電阻”的追求就是明顯的例子。

          某些金屬,在很低的溫度下電阻會(huì)消失,電流可以在其中無損耗的流動(dòng),這種現(xiàn)象就叫做超導(dǎo)。1911年,荷蘭物理學(xué)家卡莫林·昂內(nèi)斯在做超低溫研究,當(dāng)溫度降低到了1.04開(即零下273.12攝氏度)時(shí),意外地發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)現(xiàn)象。自那以后,人們開始研究超導(dǎo)產(chǎn)生的機(jī)制。進(jìn)入20世紀(jì)80 年代,瑞士物理學(xué)家繆勒和德國物理學(xué)家柏諾茲共同找到了一種特殊的氧化物(Ba-La-Cu-O)材料,獲得了33開的高溫超導(dǎo)。

          繆勒和柏諾茲的研究進(jìn)展引起了世界范圍的高溫超導(dǎo)研究狂潮,人們正在向著百開大關(guān)沖刺,就在這個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻,中國科學(xué)院物理所趙忠賢研究組不負(fù)眾望,在1987年2月24日宣布,他們獲得了氧化物超導(dǎo)體100開的轉(zhuǎn)變溫度,首先沖進(jìn)了百開大關(guān)。

          這些成果來之不易,在實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)的目標(biāo)上,人類已經(jīng)從液態(tài)氦級攀登到了液態(tài)氮級!這一大關(guān)的突破再度激起了世界范圍內(nèi)的“超導(dǎo)熱”。目前人類找到的超導(dǎo)材料已近5000多種,超導(dǎo)電性的機(jī)制和超導(dǎo)體性質(zhì)的研究越來越精細(xì)和深入。

          高溫超導(dǎo)研究成果對人類來說具有劃時(shí)代的意義,一旦實(shí)現(xiàn)了超導(dǎo)“室溫化”,就意味著實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)“實(shí)用化”和“工業(yè)化”已經(jīng)不遠(yuǎn)。

          本文轉(zhuǎn)載于《科學(xué)歷2018科學(xué)史上的今天》,由科學(xué)π工作室編著,清華大學(xué)出版社出版。

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