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物理八卦荟?|?超导“小时代”之八:畅行无阻

  速度七十迈,心情是自由自在,希望终点是爱琴海,全力奔跑梦在彼岸。

——黄征《奔跑》

  罗会仟(中国科学院物理研究所副研究员)

在诸如北京这样的大都市开车

  图1 北京交通路况(引自)

在微观世界里,电子穿梭在周

。理想看似丰。开尔文勋爵不太同意这个观。

  图2 金属电阻的温度依赖行为(参照:《科学美国人》,1997 年3 月)

理论谁对谁错,谁也说服不了

荷兰莱顿大学的Heike Kamerlingh

。。

  图3 昂尼斯在莱顿实验室(引自荷兰莱顿大学)

  图4 昂尼斯的实验装置与实验笔记,图中红框即荷兰语“金属汞电阻几乎为零”(引自荷兰布尔哈夫博物馆)

昂尼斯的初步实验结果并非和他

昂尼斯想到了金属汞,也就是

  图5 金属汞(水银)、体温计、汞灯(引自)

1911年4月8日,荷兰莱顿实。Gilles Holst。

  图6 汞的电阻在4.2 K突降到零

超导的发现极大

。对

。一直到

!因此,从物理角度来看,我们有充分的理由认为超导态下电阻的确为零。

  图7 超导环流实验设计图稿(引自荷兰布尔哈夫博物馆)

  

  图8 几种常见金属的电阻率(引自)

荷兰的理论物理学家保罗·埃伦。莱顿实验室最终在。。

卡末林·昂尼斯于1913年获得诺。

  图9 昂尼斯获得1913 年诺贝尔物理学奖,右图为他的墓碑(引自英文维基百科及诺贝尔奖官网)

超导的零电阻性质具有巨大的应

  图10 超导材料的电学应用举例(中国科学院电工研究所肖立业研究员提供)

  参考文献

  [1] Prokhorov A M et al. Great Soviet Encyclopedia(in Russian)8,(1972),Moscow

  [2] Matthiessen A,von Bose M. Phil.Trans. Roy. Soc. Lon.,1862,152:1

  [3] Matthiessen A,Vogt C. Phil. Trans. Roy. Soc. Lon.,1864,154:167

  [4] van Delft D,Kes P. Physics Today,2010,63:38

  [5] Onnes H K. Commun. Phys. Lab. Univ. Laiden,1911,119b—123a

  [6] Reif-Acherma S. Rev. Bras. Ensino Fís.,2011,33(2):2601

  [7] https://en.wikipedia.org/wiki/Mercury_(element)

  [8] de B. Ouboter R. Scientific American,1997,98

  [9] Onnes H K. Commun. Phys. Lab. Univ. Laiden,1913,133d

  [10] Kondo J. Prog. Theo. Phys.,1964,32:37

  [11] Onnes H K. Commun. Phys. Lab. Univ. Laiden,1914,140c

  [12] Planck Collaboration. arXiv:1502. 01589

  [13] London F,London H. Proc. R. Soc. London,Ser. A,1935,149:71

  [14] 肖立业,韩朔,林良真. 低温与超导,1994,22(2):9

  [15] https://en.wikipedia.org/wiki/Heike_Kamerlingh_Onnes

  本文选自《物理》2016年第4期,《赛先生》经授权连载。

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