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第二卷 搏擊 第四百三十九章 鐵基超導

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陳宗則他們目前正在研究的釔鋇銅氧超導材料,被稱為銅基超材料。這類材料的基本設計思想都是在氧化銅基體上透過摻雜其他元素,例如釔、釤、釹等等。銅基超導材料甫一問世,就迅速突破了77K的液氮沸點,引發了液氮溫區超導應用的熱潮。

然而,銅基超導的致命弱點,就在於氧化銅本質上屬於一種陶瓷材料,缺乏韌性和延展性,力學效能極差。這個弱點使銅基超導材料的製備有相當大的難度,尤其是要製作成線狀或者帶狀材料的時候,必須要藉助於其他韌性材料作為襯底。

此外,雖然銅基超導材料的最高臨界溫度已經達到了常壓下的135K,以及高壓條件下的164K,但距離300K左右的室溫要求,還相差甚遠。最為關鍵的是,科學家們透過理論研究認為,164K或許已經接近銅基超導材料的最高理論上限。換句話說,別看銅基超導發展得如火如荼,但如果最終的目標是室溫超導,那麼銅基材料已經可以考慮洗洗睡了。

除了銅基材料之外,科學家們還研究過二硼化鎂以及有機超導材料,但進展也都十分緩慢,尤其是未能在理論上形成突破。到21世紀的前幾年,超導研究似乎進入了一條死衚衕,難以找到新的方向。

2008年初,日本西野秀雄研究小組報道在氟摻雜的鑭氧鐵砷化合物中觀察到了26K的超導電性,早就在類似結構體系中探索過新型超導體的中國科學家得到這一訊息,迅速用釤、鈰、鐠、釹、釓等元素替代材料中的鑭,在短短几十天時間內就突破了40K的“麥克米蘭極限”,從而推開了鐵基超導材料的大門。

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