图:诺贝尔物理学奖多次被授予超导相关领域。2016年得主科斯特利茨和索利斯正是在研究超流和超导现象的时候,提出了拓扑相变的理论模型而获奖。\路透社
【大公报讯】据《纽约时报》报道:超导领域被视为现代物理学“圣杯”之一,也是诺贝尔奖物理学奖的得奖大户。在过去一个多世纪期间,物理学奖仅专门授予超导领域就有5次。
1912年,荷兰物理学家昂尼斯首次发现,在约零下269摄氏度的低温下,汞的电阻会突然变为零,意味着此情况下该材质中的电流不会衰减。昂尼斯将这种现象称作“超级导电”,而电阻突变的温度被称为“临界温度”。翌年,昂尼斯收获了超导领域专属的第一个诺奖。
1957年,巴丁、库珀和施里弗提出了的能够解释超导现象的BCS理论,该理论以“库珀对”为理论基础,得出了约零下233摄氏度的常压超导最高临界温度,以及压力与临界温度的正相关关系。三者于1972年被授予诺奖。
1986年,德国和瑞士的物理学家发现一种铜氧化物陶瓷材料,该材料具有约零下240摄氏度的超导临界温度。随后美国和中国科学家在该体系中合成出了临界温度超过约零下196摄氏度的超导体,突破了BCS理论的临界温度限制。次年,最初发现它的德国和瑞士学者获得了诺奖。
除了在超导材料和基础理论外,1973年诺奖授予了发现超导量子隧穿效应、引领超导电子学应用的约瑟夫森,2003年诺奖授予了提出超导磁通动力学和唯象理论的两位俄罗斯科学家。最近一次与超导领域相关的专家摘得物理学奖是在2016年。得主科斯特利茨和索利斯提出了拓扑相变的理论模型而获奖。