高温超导材料的发现
材料的超级导电性能,又称“超导”,这一物理学中最奇妙的现象早在1911年就已经被认知。用通俗的语言说,当某些材料被冷却至某个临界温度以下时,电阻就会突然地消失。与此同时,还会发生被称为“Meissner效应”的神奇现象,也就是超导体会对外加的磁场产生完全屏蔽的作用,磁场也就无法穿过材料内部。
这样的超导材料听起来无比得酷炫,不仅仅可以大大提高电流的传输效率,而且利用对磁场的排斥作用,甚至可以让我们居住的房屋漂浮在空中。脑补一下这个画面,就如同《阿凡达》电影中的哈利路亚悬浮山。到时候这样科幻世界中的场景若果真实现了,就再也不用愁去何处躲雾霾了。我自云端练瑜伽,任凭风吹和雨打,这样的画面美得不敢想象......然而,之所以我们至今尚未实现这一梦想,是因为材料产生超导性很大程度上受到了材料本身的化学组成和温度的局限。自1911年发现汞的超导性很多年以来,人们所发现的大部分超导材料只能在低温液氦区,即4 K左右的极低温下,才产生超导性。这就要求许多的低温设备和相应技术的支持,由于费用高昂且极不便利而限制了超导体的实际应用。在上世纪70年代左右,人们开始探索临界温度更高的,也被称之为“高温超导”的材料。
到了80年代初期,位于瑞士苏黎世的IBM公司的物理学家卡尔・米勒(K. A. Müller)和约翰内斯・柏诺兹(J. G.Bednorz)合作在氧化物中寻找超导体。最终两人在1986年1月16日,也就是31年前的今天,成功合成钙钛矿结构的LaBaCuO的超导材料,其临界温度高达35 K。这一具有里程碑式非凡意义的结果是高温超导研究所取得的突破性进展,并....
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