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室温超导：梦想不再遥远
高温超导材料已经并将有望给人类的生活带来革命性的变化。时
速高达500公里的超导磁悬浮列车、没有能耗的超导输电线 这些
令人振奋的应用前景，既是人类的美好希望，更是激励科学家不断探 索的巨大动力。
美国加州大学戴维斯分校超导材料科学家皮克特的最新研究成 果向人们揭示，室温超导材料的问世和广泛应用也许为期不远，科学 家有望找到在极其炎热的夏季温度(甚至超过 100 C)下依然可以有
效工作的室温超导材料。
不断挑战高温上限
超导材料是在一定温度下没有电阻的导体。在物理学和材料科学 的发展进程中，无数顶尖科学家倾力于超导材料研究，超导材料临界 温度的不断提高凝聚了无数科学家的心血，高温超导材料研究仍是科 学家一直关注的前沿领域。
1911年，荷兰物理学家海克 卡茂林-昂尼斯
( HeikeKamerlingh-0nnes )首次意外地发现了超导现象： 将水银冷却 到接近绝对零度(— C)时，其电阻突然消失。后来他又发现 许多金属(例如铝、锡)和合金都具有与水银相类似的特性：在低温 下电阻为零(这一温度叫超导材料的临界温度)，由于它的特殊导电 性能，昂尼斯称之为超导态。昂尼斯也因此获得了 1913 年诺贝尔奖。
昂尼斯和其他许多科学家后来又发现了 28 种超导元素和 8000 多种超导化合物。但出现超导现象时的温度大都接近绝对零度(－
273 C)。这些超导材料没有太大的实用可能性和经济价值。
然而，从那时起，科学家一直不断尝试提高超导材料的临界温度。 直到 1973 年，英美科学家发现了超导合金 ——— 铌锗合金，其临界超 导温度为 ，才使超导材料研究走上了快速路，这个纪录保持了 13 年。
1986 年，在瑞士国际商用公司实验室工作的德国科学家贝特诺 茨和美国科学家缪勒，发现氧化物(镧－钡－铜－氧)陶瓷材料在 43K( — 230 C )的较高温度下出现了超导现象，打破了传统 氧化物陶瓷 是绝缘体 ”的观念，引起了全球科学界的轰动。他们也因此获得 1987 年的诺贝尔物理学奖。
此后，美籍华人学者朱经武、中国物理学家赵忠贤领导的研究小
组相继发现了在98K( — 175 °C )( — °C)有超导现象的超导 材料。 1987 年底，铊—钡—钙—铜—氧化材料又把临界超导温度的纪 录提高到 125K。
从 1986 — 1987 年的短短一年多的时间里，临界超导温度竟然提 高了 100K 以上，这在材料发展史上，乃至科技发展史上都堪称是一大 奇迹。
高温超导材料的不断问世，为超导材料从实验室走向应用铺平了 道路。然而，寻找室温下的超导材料才是科学家最大的梦想，因为室 温超导材料极可能引发一场全球性的科技革命和工业革命。
迄今为止，科学界公认的最高超导临界温度是 138K ，但科学家 依然没有找到圆满的理论解释，很多物理学家因此对找到一种廉价、 无需冷却的超导材料的前景表示悲观。对此，美国斯坦福大学的威廉 利 特勒评价道： “很多研究人员在室温超导体研究方面存在心理障碍，克 服这种障碍是我们目前所面临的挑战。