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【前沿科技】临界高温超导材料具有金属特性

怪侠一点红

2007/06/12

科学网2007年6月8日讯高温超导研究的一个终极目标就是要找到在常温下具有超导特性的材料。如果能够实现，人类将在多个领域广泛受益。最近，科学家又朝着这个目标迈进了一步。他们发现，临界高温超导材料具有类似金属的特性。这一成果有望加深科学家对于超导现象和整个超导理论的理解。相关论文发表在5月31日的《自然》杂志上。

1911年，利用液氦的低温，科学在-269°C时发现了超导电性现象。具有超导特性的物体自身电阻为零，而且磁场不能穿过。不过，超导现象只能在极低的温度下发生，这大大限制了它在能量传输和医学成像等方面的应用。

1987年，研究人员得到了所谓的“高温超导材料”，它们的临界温度高于77K（-196°C）。这与常温相比还是很低的，到目前为止，高温超导材料的临界温度纪录是138K（-135°C）。高温超导材料的发现大大激发了科学家进一步寻找常温超导材料的热情，不过，由于受一些基础性问题的困扰，相关研究屡屡受挫，其中很重要的一个问题就是超导材料中的电子运动。

在最新的研究中，来自法国国家科学研究中心（CNRS）脉冲磁场国家实验室（National Laboratory for Pulsed Magnetic Fields）的研究人员与加拿大Sherbrooke大学的科学家一道，观测到了临界高温超导体的“量子振动”。他们在极低的温度下（1.5K—4.2K），将实验样品置于62特斯拉（地磁场强度的100万倍）的超强磁场之中，结果发现，磁场破坏了样品的超导状态，而恢复到常态的样本由于受磁场的影响，表现出了电阻的振动。鉴于这种振动正是金属的特性，研究人员认为，他们所研究的临界高温超导样品中电子的运动方式与一般金属类似。

研究人员为了这个结论，足足等了20年。它无疑将加深人们对于临界高温超导电性的认识，此外，新的发现也有助于一些超导理论脱颖而出，为构建新的理论打下坚实的基础。

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