科学故事超导

Posted 2022-01-02

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    夏尔布里津的遗憾
    1911年，荷兰物理学家、莱顿大学的海克?卡默林发现，水银在低温一269摄氏度（仅高于绝对温度4．2度）时，电阻几乎完全失去，而成为超导体。两年后，这一重大发现使他荣获了诺贝尔奖。以后，许多物理学家均致力于揭开超导秘密，力图使电流永远流动的梦想变为现实。然而摸索难度大，进展很缓慢。
    夏尔布里津教授是苏联著名无机材料专家。早在1978年他便率先合成了银铜氧化物，并发现该物质具有在温度下降时电阻会趋于减少的特征。夏尔布里津在本国研究期刊上公布了这一实验事实，并对斓银氧化物晶体的组成和结构作了论述。第二年，他的论文被译成了英文。此后，夏尔布里津因经费匾乏一度中断了试验，到1980年才恢复研究工作。
    在1981年的一次试验中，他将温度降低到绝对温度40K（－233摄氏度），此时，银铜氧化物的电阻消失。夏尔布里津本应抓住这一异常现象继续探讨，但他却未加深究。不过，他还是把此事告诉了同在一个研究所工作的另一位同事。那人漫不经。心地听完夏尔布里津的叙述，提出了一种解释：“这或许是一种表面异常现象吧。”结果，该研究便半途而废了。
    1986年，在美国国际商用机器公司苏黎世研究所的卡尔?缪勒（瑞士物理学家）和约翰尼斯?柏诺兹（德国物理学家）宣布，他们发现一种在一243摄氏度时具有超导电性的陶瓷材料，且这种由钡、氧化铝、铜和氧制成的陶瓷易于制作。此后不久，他们又发现利用远较液氦便宜的液氮作冷却剂，根据同样制作原理制成的一种陶瓷甚至在一173摄氏度时便呈现出超导电性。与金属导体相比，这是一个巨大的进展，因为它可消除令人感到麻烦的音障。这是自1911年昂内斯发现超导现象后75年来最重大的发现，为寻找更具广泛应用价值的高温超导材料奠定了基础。于是，这两位科学家便以新型超导材料的发现者而荣获1987年度诺贝尔物理学奖。
    两位科学家的重大发现，在全世界掀起了“超导热”。各国科学家试图寻找出更高临界温度的新型超导材料。
    而夏尔布里津教授由于粗心，没有抓住1981年那次实验的契机，结果让一个重大科学发现的荣耀旁落他人。

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