簡介超導體的BCS理論
BCS理論是以近自由電子模型為基礎，以弱電子－聲子相互作用為前提建立的理論。理論的提出者是巴丁（J.Bardeen）、庫珀（L.V.Cooper）、施里弗（J.R.Schrieffer）。 BCS理論認為，金屬中自旋和動量相反的電子可以配對形成庫珀對，庫珀對在晶格當中可以無損耗的運動，形成超導電流。對于庫珀對產生的原因，BCS理論做出了如下解釋：電子在晶格中移動時會吸引鄰近格點上的正電荷，導致格點的局部畸變，形成一個局域的高正電荷區。這個局域的高正電荷區會吸引自旋相反的電子，和原來的電子以一定的結合能相結合配對。在很低的溫度下，這個結合能可能高于晶格原子振動的能量，這樣，電子對將不會和晶格發生能量交換，沒有電阻，形成超導電流。 BCS理論很好地從微觀上解釋了第一類超導體存在的原因，理論的提出者巴丁、庫珀、施里弗因此獲得1972年諾貝爾物理學獎。但BCS理論無法解釋第二類超導體存在的原因，尤其是根據BCS理論得出的麥克米蘭......閱讀全文
物理所在籠型富氫化物LaH10高溫超導電性研究中取得進展
自1911年超導現象被發現以來，室溫超導是人們孜孜以求的目標。然而，基于電-聲耦合機制的常規超導體，其超導臨界溫度（Tc）通常很難超過麥克米蘭極限~40K。20世紀80年代發現的銅氧化物高溫超導體為實現室溫超導帶來希望，但是經過30多年的研究，最高Tc（常壓下~134K，高壓下~164K）很難進
《曠世奇才：巴丁傳》：兩次諾獎得主－但非科學“怪才”
當今社會，凡是受過高等教育的，應當說沒有人不知道20世紀曾經是物理學的世紀；即便是那些沒有受過高等教育的人，也應當清楚我們今天的生活是多么地依賴于物理學，尤其是上個世紀物理學所取得的成就。可以這么說，一個時期以來，物理學的進步在某種程度上標志著先進生產力的水平。今天的科技，雖然如百舸爭流、競相發展，
PNAS—聞海虎戴鵬程等—高溫超導機理研究
最近，由中科院物理所研究員聞海虎領導的科研小組與美國田納西大學物理系教授、橡樹嶺國家實驗室研究員戴鵬程領導的科研小組通過合作，在銅氧化合物高溫超導體的機理問題方面取得重要進展，揭示了自旋漲落和關聯與高溫超導的密切關系。該工作發表在《美國科學院院刊》 [Proceedings of National
室溫超導成功了！
??近日，研究人員完成了幾十年的探索，創造了第一個不需要冷卻就能消除電阻的超導體。但這種新型室溫超導體只能在相當于地球中心壓力3/4的壓力下工作。換句話說，如果研究人員能夠將這種材料穩定在環境壓力下，超導應用的夢想就有望實現，比如用于核磁共振機器和磁懸浮列車的低損耗電線和不需要冷卻的超強超導磁體。相
控制理論穩定性判據簡介
控制系統最重要的特性就是控制系統的穩定性，而控制系統的穩定性對于開關電源的穩定性和可靠性起著至關重要的作用。在經典控制理論中，對于控制系統的穩定性研究有很多方法和判據，比如奈奎斯特穩定行判據，增益余量與相位余量等。而增益余量與相位余量是研究控制系統穩定性最直觀和最普遍的方法，本文就簡單介紹這
鎳氧化物超導母體－為理解鎳氧化物超導體提供理論基礎
在鎳氧化物LaNiO2和NdNiO2中，Ni為+1價，其3d軌道上有9個電子，最高的dx2-y2軌道半滿，Sr摻雜會引入空穴，類似空穴摻雜的銅氧化物高溫超導體，多年來人們一直猜測其中也可能有高溫超導。最近，《自然》雜志報道在Nd1-xSrxNiO2薄膜中發現超導相，證實了這一預期［Nature
物理所鐵基超導體統一相圖研究取得進展
自2008年被發現以來，已有至少20種不同結構鐵砷化物或鐵硒化物被證實存在超導電性，它們統稱為鐵基超導體。由于鐵基超導體同樣可以突破BCS強耦合理論預言的40K的麥克米蘭極限，它和銅氧化物超導體一起被列入高溫超導家族，其超導微觀機理問題至今仍是凝聚態物理前沿領域皇冠上的明珠。 經過多年研究，人
超導體的強電應用
超導發電機：目前，超導發電機有兩種含義。一種含義是將普通發電機的銅繞組換成超導體繞組，以提高電流密度和磁場強度，具有發電容量大、體積小、重量輕、電抗小、效率高的優勢。另一種含義是指超導磁流體發電機，磁流體發電機具有效率高、發電容量大等優點，但傳統磁體在發電過程中會產生很大的損耗，而超導磁體自身損
超導體的臨界參數
超導體具有三個臨界參數：臨界轉變溫度Tc、臨界磁場強度Hc、臨界電流密度Jc。當超導體同時處于三個臨界條件內時，才顯示出超導性。 （1）臨界轉變溫度Tc：當溫度低于臨界轉變溫度Tc時，材料處于超導態；超過臨界轉變溫度Tc，超導體由超導態恢復為正常狀態。 （2）臨界磁場強度Hc：當外界磁場強度
物理所等提出新的重費米子超導機理
在重費米子超導體中，正常態重電子的有效質量可以達到自由電子質量的上百倍，其特征費米能量也相應削減，只有meV的量級。1979年，德國科學家Frank Steglich等人首先在CeCu2Si2中發現了重費米子超導，其超導轉變溫度約為0.6 K，為重電子費米能的5%，遠大于一般的元素超導體，堪稱“
酸堿離子理論的理論貢獻
酸堿質子理論擴大了酸堿的含義及酸堿反應的范圍，擺脫了酸堿必須發生在水中的局限性，解決了非水溶液或氣體間的酸堿反應，并把在水溶液中進行的解離、中和、水解等類反應概況為一類反應，即質子傳遞式的酸堿反應。但是，質子理論只限于質子的放出和接受，所以必須含有氫，不能解釋不含氫的一類化合物的反應。它包含了所有堿
色譜理論保留時間的理論
保留時間是樣品從進入色譜柱到流出色譜柱所需要的時間，不同的物質在不同的色譜柱上以不同的流動相洗脫會有不同的保留時間，因此保留時間是色譜分析法比較重要的參數之一。保留時間由物質在色譜中的分配系數決定：tR = t0(1 + KVs / Vm)式中tR表示某物質的保留時間，t0是色譜系統的死時間，即流動
軟硬酸堿理論的理論原理
在軟硬酸堿理論中，酸、堿被分別歸為“硬”、“軟”兩種。“硬”是指那些具有較高電荷密度、較小半徑的粒子（離子、原子、分子），即電荷密度與粒子半徑的比值較大。“軟”是指那些具有較低電荷密度和較大半徑的粒子。“硬”粒子的可極化性較低，但極性較大；“軟”粒子的可極化性較高，但極性較小。 此理論的中心主旨是，
研究揭示HalfHeuslar合金YPtBi的非常規超導電性
拓撲量子計算可有效抵抗雜質、相互作用等的擾動，從而解決量子退相干與糾錯的問題，實現容錯量子計算。本征拓撲超導材料的超導態具有非常規的超導能隙結構，在晶體材料的自然邊界可產生馬約拉納零能模式，是實現拓撲量子計算的主要方案之一。相比其他方案，該方案從原理上可回避諸如兩種材料的晶格不匹配對拓撲保護的影
室溫超導更上一層樓－高壓氫材料成重要研究方向
自1911年超導體被人類首次發現以來，尋找能在室溫條件下達到超導態的材料一直是眾多科學家競相追逐的目標。 超導體零電阻或完全抗磁性的屬性，往往要在非常低的溫度條件下（比如-138℃甚至更低）才可實現。因此只有將超導體的轉變溫度提升至室溫，才意味著超導體有望實現廣泛應用。 現在，已經有科學家讓
超導體是什么
問題一：超導體是什么 超導體最重要的特點是電流通過時電阻為零，有一些類型的金屬（特別是鈦、釩、鉻、鐵、鎳），當將其置于特別低的溫度下時，電流通過時的電阻就為零。在普通的導體中，大部分通過導體的電流由于電阻的原因變為熱能，因而被“消耗”掉了。川超導體中，實際上沒有阻力，這樣，一旦接通電流，從理論上講就
半導體所等在拓撲激子絕緣體相研究中取得進展
上世紀60年代，諾貝爾獎獲得者Mott提出激子絕緣相，Mott提出考慮庫侖屏蔽效應，在半金屬體系中電子-空穴配對而形成激子，可能會導致體系失穩，從而在半金屬費米面處打開能隙，形成激子絕緣體狀態。但迄今為止，實驗上觀測激子絕緣體相是一個尚未完全解決的關鍵科學問題。激子絕緣體相存在及其玻色-愛因斯坦
轟動業界的室溫超導新材料是真的嗎？Hindex作者發質疑
昨晚，科學界都在為室溫超導的新發現而震撼。據Sciencenews報道，美國羅切斯特大學的物理學家 Ranga Dias及其團隊日前在美國物理學會會議上宣布，他們找到了一種新的材料，名為三元镥氮氫體系(ternary lutetium-nitrogen hydrogen system)，實現了常溫超
硼化鎂超導體的概述
2001年1月，日本青山學院大學J.Akimitsu教授等人首次發現MgB2具有超導電性，其臨界溫度約為39K。 雖然MgB2的臨界溫度較低，但與銅氧超導體、鐵基超導體相比，仍有很多優勢，包括：結構簡單、易于制備；原料來源廣泛、成本較低；易于加工。尤其是易于加工的特性，成為MgB2的重要優勢。
超導體的抗磁性應用
超導磁懸浮列車：利用超導材料的抗磁性，將超導材料放在一塊永久磁體的上方，由于磁體的磁力線不能穿過超導體，磁體和超導體之間會產生排斥力，使超導體懸浮在磁體上方。利用這種磁懸浮效應可以制作高速超導磁懸浮列車。 核聚變反應堆“磁封閉體”：核聚變反應時，內部溫度高達1億～2億攝氏度，沒有任何常規材料可
超導體的研究和特性
因為超導體擁有零電阻的物質，所以可以有完美的導電性。當它處在外加磁場中，會對磁場產生的微弱排斥力，這種現象稱為邁斯納效應或者完美的抗磁性。超導磁鐵在核磁共振成像機中用作電磁鐵。超導現象是在1911年發現，在往后的時間只知部分金屬和合金在絕對溫標30度之下擁有這種特性。直到1986年，在一些陶瓷的氧化
超導體的三大特性
超導體的三大特性是完全導電性，完全抗磁性，通量量子化。這三大特性使得超導體非常的受關注，而且運用的空間很大。但是目前人們對超導體的研究還不是很成熟，很多方面都有一定的技術難題。比如超導體對溫度的要求很高，達不到一定的溫度，就不能表現出超導體完全導電的特性；超導體對磁場的要求也非常高，只有達到這個磁場
色譜理論關于保留時間的理論
保留時間是樣品從進入色譜柱到流出色譜柱所需要的時間，不同的物質在不同的色譜柱上以不同的流動相洗脫會有不同的保留時間，因此保留時間是色譜分析法比較重要的參數之一。保留時間由物質在色譜中的分配系數決定：tR = t0(1 + KVs / Vm)式中tR表示某物質的保留時間，t0是色譜系統的死時間，即流動
23℃超導！德國科學家再次突破高溫超導記錄
-23℃ 實現超導 —— 最近，人類高溫超導記錄被刷新！ 該突破由德國馬普化學研究所的 Mikhail Eremets 與其同事帶來，他們在 250K （ -23℃ ）溫度下實現了 LaH10 （氫化鑭 ）的超導性。這項成果使我們真正意義上接近了室溫超導。圖丨 Mikhail Eremets
理論計算干貨：廣義價鍵波函數（GVB）簡介
理論計算干貨：廣義價鍵波函數（GVB）簡介 廣義價鍵（generalized valence bond, GVB）波函數是一種多行列式（multi-determinant）或多組態（multi-configurational）性質的波函數。常見的單行列式（single-determinant）
理論計算干貨：廣義價鍵波函數（GVB）簡介
理論計算干貨：廣義價鍵波函數（GVB）簡介 廣義價鍵（generalized valence bond, GVB）波函數是一種多行列式（multi-determinant）或多組態（multi-configurational）性質的波函數。常見的單行列式（single-determinant）
科學家成功制備重堆疊的二硫化鉭超導薄膜材料
中科院上海硅酸鹽研究所黃富強研究團隊與中科院上海微系統所、北京大學等合作，通過化學剝離成單層二硫化鉭納米片并將納米片抽濾自組裝而重新堆疊成二硫化鉭薄膜。重新組裝的二硫化鉭薄膜打破了原母體的晶體結構，形成了豐富的均質界面，并獲得了比母體材料更高的超導轉變溫度和更大的上臨界場。相關研究成果日前發表于
科學家成功制備重堆疊的二硫化鉭超導薄膜材料
中科院上海硅酸鹽研究所黃富強研究團隊與中科院上海微系統所、北京大學等合作，通過化學剝離成單層二硫化鉭納米片并將納米片抽濾自組裝而重新堆疊成二硫化鉭薄膜。重新組裝的二硫化鉭薄膜打破了原母體的晶體結構，形成了豐富的均質界面，并獲得了比母體材料更高的超導轉變溫度和更大的上臨界場。相關研究成果日前發表于
超導“小時代”(26)：山重水復疑無路
眾里尋他千百度，驀然回首，那人卻在，燈火闌珊處。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?——南宋·辛棄疾的《青玉案·元夕》 ? 圖1：孫文勃畫作《山重水復》(來自sunwenbo.artron.net)話說，行走江湖，身不由己。最擔心受怕的，一是遇到熟人，不知如何是好；二
過渡金屬硫化物中伊辛超導電性研究獲系列新進展
二維層狀過渡金屬硫化物MX2（M代表Mo，Nb，W；X代表S，Se，Te）中的強自旋－軌道耦合作用與結構的多樣性賦予這類材料許多新奇的物理性質，如在少數層1Td相的WTe2中觀測到量子自旋霍爾效應，在少數層2H相的MoS2與NbSe2中觀測到伊辛超導電性等。這些發現使得MX2材料成為當前凝聚態物