超导体––电子传导时没有阻力 我们知道，金属在导电时，是利用电子在内部移动而产生电流，但是电子移动时会遇到阻力，这就是所谓的电阻。1911年，荷兰物理学家开默林昂内斯（Heike Kamerlingh Onnes）成功制造出液态氦，并利用液态氦的低温，将金属冷却到比绝对零度以上几度。他发现，金属的电阻在这麽低的温度下竟然消失，也就是说，电子在这个情况下可以通行无「阻」，因而制作出超导体来，并於1913年获得诺贝尔物理奖。 50年之後，阐释这种现象的理论终於出现。这是由巴丹（John Bardeen）、古柏（Leon Cooper）和叙利弗（Robert Schrieffer）所提出的BCS理论。该理论提到，电子在超导体中，会形成一对对的电子对，称为「古柏对」；而在低温下，材料中带正电金属原子的结构会形成一个通道，古柏电子对便沿着这个通道均匀地流动，因而出现超导现象。气体遇冷时会凝结出水滴，电流在极低温下也会使电子「凝结」出电子对，因此电子成对的现象，可以冷凝的概念来思考。 这是第一种类型的超导体，其材料为金属。它在超导的状态下，要是外加磁场，电流便会被抵销，因此要是磁场太大，超导性便会消失。 不过，第二种类型的超导体却不会受磁场影响。这种超导体的材料未必是金属，它能够在强大磁场中，维持其超导特性，而BCS理论遇到这种超导体就束手无策了。 阿比科索夫就是因为成功解释了这种现象而荣获诺贝尔奖的。他在1950年代末期，提出一项新的理论，以波函数来描述超导体的行为。他透过数学的方式，描述超导体中产生的涡流，并解释外加磁场如何沿着涡流的通道穿透超导体。除此之外，要是磁场增强，阿比科索夫也能够预测这些涡流变大的细节；而一旦这些涡流的核心重叠，材料所具备的超导性便会消失。 对於研究这种新的超导材料来说，阿比科索夫的理论是项重大突破，并在新的超导体和磁铁的研发分析上，仍是十分重要的工具。 另一位获奖者金兹柏格，则是因为提供了阿比科索夫理论基础而获奖。他在1950年代初期与兰道（Lev Landau，获得1962年诺贝尔奖）提出的理论，是为了描述在当时所知道的超导体中，所具有的超导性和磁场的临界强度。 第二种类型的超导体的应用广泛，例如目前名噪一时的磁共振造影（MRI）技术，就必须采用第二种类型的超导体作为材料，因为MRI影像的解析度，与外加磁场的强度有关。 用第二种类型的超导体作为材料，因为MRI影像的解析度，与外加磁场的强度有关。 转录自科学人杂志网站 --

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