把真空变成超导体

2011年是超导体发现100周年。100年前,荷兰物理学家卡末林-昂内斯发现,当温度下降到绝对零度附近时,水银的电阻就完全消失了,这种现象后来被称为超导电性。经过一个世纪的研究,人们又陆续发现,一些材料远离绝对零度也能实现超导,这被称为高温超导。与高温超导相区别,在绝对零度附近的超导被称为低温超导。     

我的超导梦——记中国科学院物理研究所副研究员任聪

超导是指在温度接近绝对零度的时候导电材料的电阻趋近于0的性质。"超导体"是指能进行超导传输的导电材料。人类最初发现物体的超导现象是在1911年,当时荷兰科学家海克·卡末林·昂内斯等人发现,某些材料在极低的温度下,其电阻完全消失。     

百年前的超导梦想变成现实

1911年4月8日,荷兰物理学家卡麦林·昂尼斯首次意外地发现了超导现象:将水银冷却到绝对零度时,其电阻突然消失。后来他发现铝、锡等金属与合金与水银有类似的特性——在低温下电阻为零,昂尼斯称之为超导态。1913年他因此获得诺贝尔物理学奖。之后科学家们纷纷探索超导的应用,但早期应用均遭失败。     

情牵超导 无悔人生——记浙江大学求是特聘教授曹光旱

正1911年,荷兰科学家昂纳斯和他的助手费利姆用液氦冷却汞,当温度下降到4.2K(﹣268.95℃)时,发现水银的电阻完全消失,他们将这种现象称为超导电性。自此,超导电性研究在物理学领域占据非常重要的地位,与超导相关的诺贝尔物理学奖已经颁出了5次(这里未计入2016年的诺贝尔物理学奖,获得该大奖的一部分工作与二维超导直接相关),相继有10人获此殊荣。新型超导材料的探索和发现,不但具有潜在的     

超低温下的奇迹

奥涅斯发现的奇事在1911年时,一位叫卡默灵·奥涅斯的荷兰科学家,发现了一桩令人迷惑不解的事。他把水银放在摄氏零下268.84度的严寒下,然后去测量它的电阻。结果发现,电阻消失了。而当温度升高,它才重新变成有电阻。这是科学家起初没有料到的事。导体居然可以没有电阻!在导体中,一般总是有电阻的。电阻到处阻挡着电流,使电流不能顺顺当当地走路,弄得精疲力尽;也就是说耗尽了能量。因此,一旦没有电源给它补充能量,电流就会陡然中止。没有电阻,这意味着什么呢?这意味着,即使切去电源,电路还可以在闭合的电路能循环不已,永不断绝地流动下去。这样,超低温的水银竟成了电流通行无阻的阳关大道。     

普利斯特列的失败

1774年8月1日,英国化学家普利斯特列正做试验。他把不同的东西放在一只充满水银的瓶里,再把瓶子倒置在水银槽中,然后用放大镜使太阳的热量集中到物体上,但没有发现什么。随后,他又拿三仙丹（即氧化汞）来做试验,三仙丹竟生出了许多气体。     

常温超导不再遥远

<正>超导材料已经并将有望给人类的生活带来革命性的变化。时速高达500千米的超导磁悬浮列车、没有能耗的超导输电线……这些令人振奋的应用前景,既是人类的美好希望,更是激励科学家不断探索的巨大动力。寻找新型材料1911年,荷兰物理学家卡茂林·昂尼斯意外发现,将水银冷却到接近绝对零度(-268.98℃)时,其电阻突然消失。后来他又发现许     

超导技术超凡脱谷

超导现象,是1911年荷兰物理学家卡米林·昂尔斯通过实验发现的一种奇特的物理现象。当物体处在超导状态时,其电阻为零,并对磁场有完全的抗磁性。这种在低温(-273℃)具有超导电性的物体,被科学家命名为超导体。某些金属材料在特定的温度环境里其电阻突然变为零,这种极其独特而且用途很大的属性,     

你问我答

温度计里为什么要用水银？ 温度计的使用是利用了物质热胀冷缩的原理．而使用水银是因为水银的膨胀系数比较大．变化明显。除此之外,酒精也常常被用作测量的物质．温度计之所以选用这两种材料还有其他的原因：它们能随温度变化而改变体积的反应很灵敏：还有就是在低温测量的时候．     

水银温度计,拜拜了

正3年后,各厂家将停止生产水银温度计,同时停止生产和销售的还包括水银血压计、水银气压计等在内的诸多水银制品、根据《水俣公约》条款,缔约国到2020年将全面禁止生产、进口和出口加汞产品,例如部分电池,某些荧光灯,部分加汞医疗用品如温度计和血压计等。对于即将消失的水银温度计,你知道它的来历吗?     

奇妙的超低温世界

科学家经过理论上的推算,当温度降低到零下100℃以下时,称为超低温。 超低温世界里可谓妙趣横生:本来是软绵绵的铅,会变得性情倔强,富有弹性;好端端一个锡壶,会变成一团粉末;水银在零下269℃的环境里,变成了稳重的固体;电流通过这样的低温时,电阻会突然消失。还有铝、锌、钼、钾等23种纯金     

超导技术:突破武器的极限

超导技术的产生1911年,荷兰物理学家卡曼林·昂尼斯在低温下测定汞的导电性能时,首次发现当温度降至4.2K时,汞的电阻突然消失了,这种现象被称之为超导性。现已发现,许多金属和化合物都可成为超导体。物体从正常状态过渡到超导状态是一种相变,发生相变时的温度称为超导体的“转变温度”(或“临界温度”),当温度高于“临界温度”时,超导性就被破坏了。物体的超导现象从发现至今已有80余年,但超导作为一门新技术,真正考虑其应用则是从20世纪60年代开始的。例如,先后出现了超导电磁悬浮实验车及超导电子学器件——磁强计和红外探测器,等等。在1…     

什么是量子数?

原子世界最显著的特点之一,就是不连续性。例如,水银在室温下是液体,看起来似乎是连续的,可以任意分割的。但深入到原子世界去看,便发现水银并不是连续的,并不是可以任意分割的。水银是由一粒粒水银原子组成的。而水银原子却不能任意分割。将水银原子分成两半后,得到的便不再是水银原子,而是两个其他元素的原子了。再举一个例子罢!各种原子的重量也是不连续的。最轻的原子是氢,它的原子量是1.008。其次就是氘,它的原子量一下子就跳到2.015。再其次就是氚和氦,它们的原子量又一下子跳到3.017。此后还是一步一步跳跃地增加,而不是连续地增加。原子世界中许多性质都具有这种不连续性。我们可以称这种不连续性为“量子性”。     

帕内斯怪图及其它

帕内斯怪图及其它高歌，骄阳（一）美国创造学基金会主席、纽约州立大学教授Ｓ·Ｊ·帕内斯来华讲学时，他在课堂上出示了一幅奇特的图画（如右图）。如果用手遮住图的右边，那么你看到一个立体的方框；若用手遮盖住图的左边，那么你会看到三根圆棍；请你把手拿掉，那么你...     

偶然背后的必然

在科学研究领域，人们有时会遇到某种偶然的现象，并由此取得重大突破。如：英国细菌学家弗莱明在研究葡萄球菌时，忽然发现本来长得很好的葡萄球菌全部消失了，经仔细观察分析，原来是被掉进去的一些青霉菌杀死了，他于是进一步研究，发明了青霉素和其它一系列抗菌素。德国物理学家伦琴在研究低压放电现象时，偶然发现阴极射线放电管附近一包密封的照相底片感光了，他深入探究发现了X射线。瑞士化学家雄班在家里做试验，有一次不小心泼洒了一瓶硫酸与硝酸的混合液，便随手抓起妻子的棉布围裙去揩擦干净，随后把围裙放在炉子上烘烤，只听“…     

以苯胺为底物的反应振荡行为的研究

自1978年 Koros 和 Orban 首先报导以苯酚和苯胺及其衍生物为底物的非催化反应振荡现象以来,人们普遍认为可用 OKN 机理或修正的 OKN 机理来解释此类以有机物为底物的反应振荡行为.但我们在详细考察了苯胺-溴酸钾-硫酸体系的反应振荡现象(反应物浓度、反应温度对振荡诱导期、周期、寿命和振荡周期次数随时间的变化规律)以及对振荡时间参数动力学作了分析后,发现无催化剂时,振荡存在浓度“分界”和温度“分界”点,而在有催化剂时,“分界”现象消失.这些独特的行为是很难用 OKN 机理作出合理解释的.     

环境公害处理机制之研究——日本水俣病事件之观察

<正>水俣病是指人或其他动物食用了含有机水银污染的鱼贝类,使有机水银侵入脑神经细胞而引起的一种综合性疾病,是世界上最典型的公害病之一。"水俣病"于1953年首先在日本九州熊本县水俣市发现,当时由于病因不明,故称之为水俣病。水俣病实际为有机汞的中毒,患者手足协调失常,甚     

发光分析

有趣的发光现象夜幕来临的时候,管形的日光灯放出明亮、柔和的光辉,凝神于工作、学习的人们简直会忘掉黑夜。然而它是怎样发光的呢? 玻璃灯管的内壁塗着一薄层特制的发光粉,管内充满着一些稀薄的水银蒸气和氩气。通电后,由于带电粒子在其中熙来攘往,与水银蒸气分子发生碰撞,就使水银蒸气放出人眼看不见的紫外光来。这些紫外光照射在发光粉上,发光粉就被激发而放出可见光。但您是否想到,     

海水为什么在0℃时还不结冰?

住在北方海边的同学,都有这样的印象,在寒冷的冬季,温度低于0℃时,海面还没有结冰。结冰是一种凝固现象。每一种液体都有自己的凝固点。比如,纯水的凝固点是0℃;乙醇(酒精)的凝固点是-117℃;汞(水银)的凝固点是-39℃。而海水由于溶解了氯化钠、氯化钾、氯化镁等一些盐类,凝固点下降,在0℃以下了。海水为什么在0℃时还不结冰?!江苏海门@晓秋     

有趣的超导体

<正>1911年,人们发现了有些导体在低温下会出现超导现象,这种现象有奇特的性质:零电阻,反磁性,和量子隧道效应。但在此后长达七十五年的时间内,所有已发现的超导体都是在极低的温度(23 K)下才显示这种超导现象,因此它们的应用受到了极大的限制。直到20世纪80年代以后,科学家才在较高的温度(液氮温度77 K)下发现了一些材料的超导现象,这些材料通称为高温超导体。高温超导体发现后,它的很多性质陆续被充分展示出来,令人大开眼界。