说一说高温超导

真理在开始的时候只掌握在少数人手中,往往是在一个人手中,但却对大多数人有重大的影响。
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最近,Rochester大学宣称发现了室温超导材料,高温超导又登上了媒体,股民们也想知道什么是高温超导。这个团队遮遮掩掩掩掩,号称要申请专利,有巨大的商业价值。想忽悠点钱的心情可以理解,但这个东西基本上没有实用价值。

我曾经在高温超导一流的国家实验室和大学实验室工作过,在一流的高温超导企业工作过,不是打酱油,而是作为第一作者的工作。高温超导有很多好玩之处,就是常常颠覆成见。

当年朱经武发现90K高温超导材料的时候,确实引起巨大轰动。在美国物理学会作报告的时候,会议厅人山人海。

说点花絮。朱经武要求在会议上第一个作报告,否则将退出会议。即使他第一个作了报告,关于谁是第一个发现YBaCuO高温超导的人的争议并没有平息。虽然所有当事者都清楚第一人是朱经武,但都假装自己是第一人。诺贝尔奖委员会也搞不清楚,只好把诺贝尔奖授与没有争议的35K超导材料LaBaCuO的发现者缪勒及其助手,朱经武失去了诺贝尔奖的机会。另外,YBaCuO的发明专利最后判给了贝尓实验室。

其实,意识到这个发现的重大意义,朱经武在投稿的时候就做了一个小动作,他把钇(Y)改成了鐿(Yb),在最后定稿的时候再改过来。Y是一个非常容易得到的元素,而Yb是一个不容易得到的元素,当时不知道能不能形成超导材料(后来证明是不行),这样可以误导竞争对手一下,但一流高手没有一个人上当。

之前朱经武在美国能源部汇报的时候,说这种新超导材料是一种绿色的物质。其实绿色是一种杂质的颜色,真正的超导材料是黑色的。虽然汇报会是保密的,但学术界保密意识是很差的。消息很快就传到日本的一个超导界的大佬那里,他手下对他少了一点敬意,因为他告诉过他们超导材料应该是黑色的,现在出现了一个绿色的。因为朱经武最初的样品大多数是杂质,后来也就失去了专利权。但磁性测量法很灵敏,哪怕一小点超导材料都可以测出来。

朱经武之前的研究就是高压,与这次Rochester的类似。但看到缪勒的文章后,马上让实验室的人停下所有工作,来研究氧化物超导材料。与高压等效的方法是化学加压,就是用一种小的原子取代一种大的原子,这里朱经武用La在元素周期表上面的Y来取得La。

朱经武还让他以前的学生,当时在Alabama大学当冶金教授的吴茂昆帮忙。吴茂昆让他的研究生做,这个研究生刚好学了钙钛矿结构,就按YBa2Cu3O7的配方去做,结果正好是对的。

如果诺贝尔奖委员会等一会儿再做决定,我觉得三个人应该得诺贝尔奖:缪勒、朱经武师兄、朱经武。朱经武师兄也独立地发现了一种氧化物超导体,比缪勒晩几个月而临界温度更低,没有被人注意。前两者的贡献是氧化物超导材料,这个以前没有人想到过。朱经武的贡献是把临界温度提高到90K,而以前的理论预测最高温度是40K,这个发现是颠覆了理论预测。

朱经武的这个师兄基本上是每天上午10点上班,晚上10点下班,一周六天,朱经武后来是德州超导中心主任,其实他大部分时间还是在实验室,后来去了香港科技大学当校长才转向行政工作。

这里要提一下马迪斯学派,朱经武就是马迪斯学派传人,在超导物理里是非常有影响的一个学派,很多超导材料是这个学派的贡献。顺便提一下,中科院物理研究所的赵忠贤得过马迪斯奖。

高温超导的研究,主要有两点,一个是机理,一个是材料的商业应用。我读研究生的时候,对两个方面都下了很大的功夫。前者有点感觉,曾经得得过一个结构化学的大佬的指点,但这个东西太难了,我有一纸箱的资料,一直在车库里没有动过。对于高温超导的商业应用,我曾经提出过一个超导线材的解决方案,申请过美国能源部的创新基金,评价为革命性的(revolutionary),重大突破(breakthrough)。当时,不知道为什么竟然没有得到基金,后来我忙于其他更重要的事情,没有心思再去开发研究。这个思路我已经解决,需要有人去做,就像Uphone我解决了思路,乔布斯去把iPhone做出来。有了超导线材,很多超导强电应用就成为可能。

 

 

 

gweipwu 发表评论于
在室温下电阻为零,我可以此申请一些专利。
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