首个室温超导体问世了，却在《中国高新科技》(2)

作者:网站采编
关键词:
摘要：又根据相变原理和量子力学，在简并态下，某些化合物材料内部的结构，如果负离子与负离子之间是衔接并形成通道的，那么这些化合物材料内部的价电子

又根据相变原理和量子力学，在简并态下，某些化合物材料内部的结构，如果负离子与负离子之间是衔接并形成通道的，那么这些化合物材料内部的价电子可以自由地从一个负离子移到另一个负离子，可以看作这些价电子为离子键化合物中的许多负离子所共有。这种能使自由电子在离子键化合物中流动的结构称为“简并态负离子通道”，不是所有的化合物材料都具有“负离子通道”的，这是由它自身的化学结构决定的。只有在低温或并施以高压（或单独施以高压）的状态下，能使具有离子键的化合物产生“负离子通道效应”时，这种化合物材料才具有超导电性。

负离子通道效应的微观物理机制是：在超导态下，由于在离子化合物中的“金属晶系”处于简并态，所以“简并态负离子通道”中的自由电子不可能进入“简并金属晶系”，或者说，化合物超导体中“简并态负离子通道”的“自由电子气”和“简并金属晶系”是相对分离的，不发生任何碰撞。因此，在没有外电场或外磁场的状态下，在化合物超导体中“简并态负离子通道”的“自由电子气”作无规则自由运动。在外电场或外磁场的作用下，化合物超导体中“简并态负离子通道”的“自由电子气”作定向运动或圆周运动，从而形成超导电流或超导环流。

根据能带理论，在化合物超导体中，“简并金属晶系”属于禁带，“简并态负离子通道”属于超导带。

不管是低温超导体，还是高温超导体，或室温（或常温）超导体，其实质都是超导体内自由电子气（即超导电子）与简并态正离子（或简并正离子晶格或晶系）相对分离，不发生任何碰撞而出现的0电阻效应。

根据上述简并态超导理论，研究发现了新的超导微观物理机制，即在超导态下“超导自由电子气”与“简并正离子晶格”相对分离，不发生任何碰撞。或者，在超导态下，超导体内存在简并态超导电子通道或简并态负离子通道，超导电子通过简并态超导电子通道或简并态负离子通道时，不会与正离子发生任何碰撞。这一机制几乎可以解释已知的超导现象，如：零电阻现象、交流电下电阻不为零现象、原子的凝聚态现象、临界温度、临界磁场、临界电流、迈斯纳效应（超导体完全抗磁性）、伦敦方程、第一类超导体和第二类超导体、常规超导体与非常规超导等。

研究还发现：低温超导态和高温超导态与室温超导态的微观机制是统一的；第一类超导体和第二类超导体的微观机制是统一的；用降温的方法和用加压的方法（或二者并用）使常态变为超导态的微观机制是统一的；超导态下（超导体）的超导电子与常态下（导体）的自由电子是统一的；先降温后加磁场和先加磁场后降温使常态达到超导态过程的微观机制是统一的。

从这一微观机制出发，解决了BCS理论疑问和困难；较好地解释了超导0电阻性的实质和石墨烯低电阻率及具有超导电性的实质；很好地解释了地球、木星和土星地磁场的来源，并解释了“木星和土星反向磁场”以及“金星几乎不存在地磁场”的科学之谜；也较好地解释了太阳磁场来源及太阳黑子的产生的科学难题。还预言“简并氢可能存在并具有超导电性”。

2、关于开发室温超导材料的研究方向和合成方法

又根据上述简并态超导理论，用降温的方法达到临界温度进入超导态(或简并态)只是一种手段之一，除了降温的方法还可以采用施加压力的方法，或二者并用。不管那一种超导体材料(包括低温、高温、室温超导材料)，其内部结构也是相似的，要么存在简并态超导电子通道(包括表层的或内层的通道)，要么存在简并态负离子通道。只要具备这样特性的材料就有可能成为超导材料。由此预见，合成室温(或常温)超导材料是可能实现的。

还根据该理论，刘敦钰提出了室温超导材料的研究方向和合成方法。比如，研究合成简并阳离子晶体的方法，有可能合成“阳离子晶体”室温（或常温）超导材料；又比如，研究合理配置超导材料的内部结构，使其形成具有简并态超导电子通道或简并态负离子通道的方法，也可能合成合金类、混合体类或化合物类室温（或常温）超导材料。

3、关于“简并氢可能存在并具有超导电性”预言的提出

17年前（2004年），刘敦钰在其所著的《寻找自然的终极解释》书中，提出了“简并氢可能存在并具有超导电性”的预言。

什么是简并氢？按常态，氢可分为:等离子态、气态、液态和固态。而我们知道，将固态氢施以高压就可以变成金属氢，或者温度较高的液态氢施以超高压也可以变成金属氢。由于金属氢中的电子能够自由运动，所以金属氢具有像单质金属一样的导电性。

文章来源：《中国高新科技》 网址: http://www.zggxkjzz.cn/zonghexinwen/2021/0420/974.html

上一篇：18.3%！一季度“成绩单”公布，关键数据释放出哪
下一篇：国内三家高新科技机构合作拓展数字经济市场