令人遐想的超导世界

胡 伟

       在电能传输过程中，由于导线电阻的存在，都要产生热效应，白白地消耗了电能，还会给机器、设备造成损害。科学家为此伤透了脑筋，千方百计地探索电阻很小甚至为零的导体传输电能。

       在人类以自己的智慧和劳动踏入从未进入的低温奇异世界后的1911年，科学家发现在4.2K附近水银的电阻消失了，这就是通常所说的超导现象，这时水银进入了一种新的状态，科学家称为超导态，从此揭开了研究超导的第一页。超导现象这一伟大发现，促使人们挖掘物质世界中超导电性所隐藏的最神秘的宝藏。

       具有超导电性的物质叫超导体，超导体电阻突然变为零的温度超导临界温度至今已发现有28种元素，几千种合金和化合物是超导体。超导体进入超导状态时，不仅体内的电阻为零，而且体内的磁场也为零，表现出完全的抗磁性。

       请看一个有趣的实验，把有三条铜腿支撑着的铅碗浸入液氦中，这时温度为4K，铅进入超导状态，当永久磁棒靠近铅碗表面时，奇怪的现象发生了，磁棒悬空飘浮在碗的上面。这是由于铅碗的完全抗磁性，产生了足够大的排斥力，与磁棒受到的重力相平衡的缘故。

       长期以来，人们发现的超导体只能在低温液氦区（4K左右）工作，这就需要许多低温设备和技术，费用很高且不方便，因而限制了超导体的应用。

       二十世纪六十年代开始，人们一直在探索把超导临界温度提高到液氦温区以上的办法，这就是高温超导研究。直到1986年，高温超导研才取得了突破性的进展，科学家相继发现了许多高温超导物质，现在高温超导体的临界温度已达到130摄氏度左右，使超导体已走出液氦的阴影，为人类挖掘导电性所隐藏的宝藏开辟了广阔的前景，让我们进入超导世界的遐想前夜。（作者单位：汝南县高级中学）

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文章来源：http://www.zmdnews.cn/2014/0523/203775.shtml