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超导要追溯到年的丹麦物理学家HeineKamerlinghOnnes对4.2K低温下水银导线失去电阻的发现。随后的获诺贝尔奖的研究发现了由晶格声子振动产生的所谓库柏对可以产生超导效应,但在温度升高就被破坏了。常规超导都必须在由昂贵的液氦制造的40K的低温下才能得到。
虽然在年发现的铜酸盐可以在K出现超导,但它非常脆且容易被污染,根本没有办法做出适合的导电材料。但人们开始设想库柏对可能并不一定需要由声子振动产生。另外,一种叫BSCCO的(钇钡铜氧)超贵的稀有金属材料确实部分解决应用的问题。但大量成熟应用还是在4K低温下,如医学中MRI以及大型强子对撞机等。
MIT的研究人员发现两片石墨烯原子层级薄片叠在一扭曲后的超导特性似乎与铜酸盐类似,而曼彻斯特大学在菱形石墨也发现了类似的情况。
回溯到年康奈尔大学的NEILAschcroft曾提出:固态氢应该有超导库柏对。而现在理论上则认为含氢化合物在常温高压下应该有超导表现。
由此,剑桥的材料科学家ChrisPickard为氢化物建立了一个理论框架,并打包进一个叫AIRSS(AbinitiativeRandomisedStructureSearching)软件包,用于搜索分析电子行为以及哪些电子-声子耦合会表现在特定的温度下。这种计算分析手段使科学家可以更容易寻找到超导材料。如年Eremets获得的K,GPa下的硫化氢;年RangeDias制造的一种材料在14℃,GPa(用两个钻石压碎而的,虽然这种高压目前根本就没有可应用性)呈现超导。
目前能够感觉到的是理论、计算与试验正在变得日益成熟,离真正的常温超导材料问世越来越近。实际应用中,我们并不一定要常温,而是成本可以接受的低温,所以在一个可用并能在理论上与时俱进的搜索平台上,更多科学家的试验参与,解决超导问题是可期的。