material 版 (精华区)

发信人: xiaogua (小瓜), 信区: material
标  题: 美物理学家为新超导材料的发现举行聚会
发信站: 听涛站 (Tue Apr 10 10:07:07 2001), 转信

　　 美国物理学协会2001年年会3月中旬在西雅图举行，会场中有一些满是疲惫的眼睛
。新超导材料的发现让物理学家们快乐兴奋地像十几岁少年，他们挤满了演讲厅，为的
是要一睹物理学新星的风采；他们整夜不眠，为的是讨论最新的物理学发现。这次会议
立即被誉为“西部的伍德斯托克音乐节”(Woodstock West)，第一届物理学伍德斯托克
会是指1987年的物理学年会，那次年会首次报告了以氧化铜以基础的高温超导材料。
　　新发现的超导材料二硼化镁是本届物理学会的中心议题。日本Aoyama Gakuin大学的
Jun Akimitsu今年1月在日本的一个学术会议上报告说，当温度升高到39K时，二硼化镁
失去了电阻成为超导体，这一温度是目前稳定的金属超导材料温度的2倍。新超导材料既
便宜，又容易制作。Paul Canfield是美国俄亥俄大学的物理学家，他领导的一个研究小
组已制作出硼化镁超导电线，他说：“这是一种神奇材料。”金属是最早的超导材料，
但需要笨重而昂贵设备将它们的温度降低到几乎绝对零度时才会失去电阻。1986年高温
度超导材料氧化铜的发现改变了超导世界的形势。在第一届伍德斯托克物理学会前，物
理学家们已发现钇、钡、铜氧化物的超导温度可高达90K。为了寻找更高温度的超导材料
，简单的金属超导材料被遗忘了。
好消息瞬间传遍世界
　　当新超导材料的消息传开后，世界各地的物理学家们立即将他们的研究集中到硼化
镁上。Canfield说：“我们每天工作16个小时，每周工作7天，这确实太令人激动了。”
最新发现存放在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的在线档案里（www.arxiv.org），这是一
个存放发表前文章数据的网站。美国普林斯顿大学的Bob Cava在会上说，1987年，传真
机是最快的消息传播工具，今天，网络上的即刻交流激起了阵阵的兴奋。
　　如果说过去的2个月是一场全速赛跑，那么3月12日夜晚的会议就成了一场马拉松长
跑。从午夜到黎明，80位物理学家都在报告他们的工作。1000多位物理学家挤进了会议
室，还有许多人站在门外，为的是聆听Akimitsu的演讲。在他之后，会议不得不硬性规
定：其它的演讲者只有2分的报告时间，1分钟的回答问题时间。
　　几个研究小组报告了他们如何用二硼化镁制作颗粒和薄膜，这是迈向实用化的第一
步。俄亥俄大学的研究人员发现一种制作超导材料的简单方法：将买来的硼纤维暴露在
950K的镁蒸气中。Canfield相信，同样的技术也可用于制作超导磁体或其它设备。
　　从西雅图会议中提供的事实来看，硼化镁似乎只是一般的低温超导金属，但是它却
在高温下出现超导现象。这让物理学家们惊异不已，他们一直在努力弄明白二氧化铜的
超导原理，它好像具有特别的、神奇的性质。
　　如果硼化镁是一种普通的超导材料，那么究竟是什么让它在高温度下成为超导体呢
？解开这一问题将有助于发现新的超导材料。Canfield说：“如何我们能够明白为什么
这些超导结构在这些温度下能够存在，也许我们就能知道如何制作其它的超导材料。”

　　到目前为止，所有试图提高硼化镁性能的努力都失败了。比如，人们已相信提高氧
化铜的超导温度会破坏它们的化学结构。但是，Cava的研究小组试图用铝来替换硼化镁
中的部分镁时，材料的超导性被破坏了。硼化镁的使用还处在黎明时期，也许不是替换
其中的成分，而是向硼化镁中增加第三种元素可能会打开另一扇门。
　　制造实用的硼化镁设备是硼化镁下一步的使用目标。因为许多高温超导的应用项目
都没有成功，因此，研究人员们在谈及其潜在应用时都很谨慎。氧化铜超导材料难以成
为工业化的导线，因此，标准的超导材料如钇锡和铌钛被广泛用于磁共振成像设备等仪
器中。
　　即使硼化镁只有中等的超导温度，但其低廉的价格也使它有可能替代氧化铜。过去
几周的激动能否转化成真实的应用，人们正拭目以待。西雅图马拉松式的会议结束后，
疲惫的物理学家们又一头栽进实验室，认真研究这些问题。

--
※ 来源:．听涛站 cces.net．[FROM: 匿名天使的家]