神奇的超导体，奇在哪里

陈仙辉，中国科学院院士，深耕超导领域30余年。长期以来他一直坚持新型非常规超导体的探索及超导和强关联物理的研究，在非常规超导体和功能材料的探索及其物理研究方面，取得了一系列有国际影响力的重要成果，发现了铁基超导体、有机超导体等一系列新型超导体，取得了系统性和创新性成果，是国际上该领域有重要影响的科学家之一。

 

在电影《阿凡达》中，那一座又一座悬浮在云端的哈利路亚山，让人惊叹不已，究竟是什么神秘的力量能够悬空“托起”这一座座大山呢？是因为山中蕴藏着一种神奇的室温超导矿石，它借助强大磁场悬空托起了哈利路亚山。那么，究竟什么是超导材料？它为何拥有如此强大的磁悬浮力量？

超导有哪些特性

超导是一种特殊的物理现象。普通的导体可以导电，但是因为有电阻存在，所以会发热，电流损耗比较大。然而，科学家发现，在极低的温度下，普通导体的电阻竟然会离奇消失，导电时不仅没有损耗，还拥有了一系列不可思议的特性，变成了一种神奇的材料——超导体。那么超导是怎么被发现的呢？它有哪些令人惊叹的特性呢？

1896年科学家詹姆斯·杜瓦液化了空气，空气的液化主要就是氮气的液化，氮从气态变成液态以后就达到了77K（开氏温度，即热力学温度），开氏温度（K）=摄氏度（C）+273.15，77K接近于零下200摄氏度。在零下200摄氏度一个物质状态如何，这是我们一直想知道的。杜瓦把温度降到77K以后，他测量了水银的电阻，但是非常遗憾，他并没有看到电阻趋近于0，而是有一个有限值。13年以后荷兰科学家卡默林·昂尼斯实现了最后一个气体的液化，也就是氦气，氦气的液化温度达到4.2K。非常神奇，在接近4.2K的时候，汞也就是水银的电阻突然消失了。卡默林·昂尼斯敏锐地感觉到这是进入了一个新的物理状态，而这个物理状态他就把它称作为超导态，这就有了超导的概念。

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