高温超导体发现论文

高温超导体发现论文 1986-1987 年间在超导讨论领域中出现的重要突破，在世界性的范围带来了科学史中罕见的激烈竞争。至今，在拉开了 7 年“历史距离”之后，关于这段历史，许多当事人和一些记者已发表了不少著述，但其间说法不一致之处颇多，而前几年科学史家撰写的这段历史，限于当时可得的材料，现在看来也不够详尽和全面。[2]基于现有的资料，以及笔者近来对中、日、美参加了当时工作的带头科学家所作的访谈，本文将首先回顾有关历史背景，然后对从1986 年突破出现到 1987 年初液氮温区超导体最初发现的历史重新进行梳理，并在最后对此段竞争中出现的若干问题进行简要的讨论。 一、背景与突破的开端 几十年来，阻碍超导电性得以广泛应用的最重大的障碍之一，就是已知超导体的临界转变温度（Ｔｃ）太低。虽经众多科学家在此方向的多年努力，但自从 1973 年在铌三锗中发现 23 Ｋ的临界转变温度之后，这一纪录一直保持了 13 年之久。如此之低的温度，通常要用代价昂贵的液氦手段才能获得，而对液氮温区（77 Ｋ以上）超导体的发现，则似乎成了一个难以实现的梦想。超导讨论一度曾处于低潮。但是，1986 年，转机终于出现在对氧化物超导体的讨论中。 在国际商业机器公司（ＩＢＭ）苏黎世讨论实验室工作的瑞士科学家缪勒（A.Müller）可以说是超导讨论领域中的一位“新手”。直到 1978 年他去ＩＢＭ在美国的一家讨论实验室作休假讨论时，才接触到了超导问题，并对氧化物超导体的讨论产生了兴趣。1964 年，人们发现了第一个氧化物超导体，即锶钛氧化物，但Ｔｃ只有 0.3 Ｋ。1975 年由斯莱特（A.W.Sleight）等人发现的Ｔｃ为14 Ｋ的钡铅铋氧化物超导体，虽然吸引了若干科学家的注意力，但一时也未再有更惊人的进展。1983 年夏，缪勒邀请并说服了在同一实验室工作的贝德诺兹（J.G.Bednorz）一起进行讨论，虽然对更年轻些的贝德诺兹来说，高温超导体的探究是不易有成果因而颇具“风险”的，但他还是在完成其他主要工作之外的业余时间与缪勒一道从事这项工作。 缪勒和贝德诺兹的最初设想是，在某些具有可导致畸变的所谓 Jahn-Teller 效应的氧化物中进行寻找。在二年多的时间里，他们先讨论了镧镍氧化物系统，但没有成功。1985 年，在读到了法国科学家米歇尔（C.Michel）等人对钡镧铜氧化物所做的讨论后，他们又将注意力转向了这种含铜的氧化物。[3]很快地，1986 年 1 月，他们在自己制备的钡镧铜氧样品中，利用电阻测量观...