第61章 最完美的材料 (第1/6頁)
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說到超導現象，首先要科普下電阻的概念。
一般的，當金屬中的自由電子在有電壓時，會在帶正電的原子晶格點陣中整體產生定向漂移形成電流。
而通常情況下，帶正電的原子晶格，會存在熱振動以及雜質和缺陷，由於原子與電子間的電磁性相互作用會干擾電子的集體漂移，從而對電流產生阻礙，即有電阻效應。
但科學家們發現，在超導體中，自旋相反、動量相反的一對電子會被因爲間接與原子晶格交換能量，從而形成“庫珀對”，大量的庫珀對會因爲量子相干效應產生集體凝聚的波，而這種波的空間尺度要遠大於原子晶格點陣，從而可無阻礙地穿越晶格，實現零電阻狀態。
“庫珀對”就彷彿是電子組合在一起舞蹈，但隨着溫度升高，原子熱振動會逐漸破壞庫珀對，故而溫度越高，超導現象越難保持，電阻又會重新出現。
那麼常溫或者高溫的情況下，電子庫珀對，是否也能有辦法保持穩定存在呢？
科學家們也想到了辦法，因爲最輕的元素——氫原子，能提供更強有力的讓電子配對“膠水”。氫原子體積和質量又都很小，能使得電子在晶格點陣中距離更近，電子與原子熱振動的耦合也更強，庫珀對結合更爲緊密，這樣能使凝聚的宏觀量子波傳播更快更遠，從而實現室溫超導特性。
但該方法需要施加上千萬個的大氣壓，條件非常苛刻，即便採用氫的化合物，也依然要施加100萬~200萬個的大氣壓，證明這條路線基本走不通。
另外在磁約束核聚變的研究中，科學家們發現，在上億度高溫的等離子體流中，也存在難以解釋的超導現象，但對實現可控核聚變卻非常有利。
