余晓辉论超导理论

关于超导理论，一直扑朔迷离，你要是追随潮流，那么只会陷入迷惘。 美国的巴丁、库珀和施里弗提出，超导体中存在着电子对，这些电子对可以平稳地通过由失去部分电子的原子所组成的通道，而不会引起原子振动，即为超导现象。三人因此而获得一九七二年的诺贝尔物理学奖。这三人提出的看上去很华美的理论其实是毫无意义的。

那么超导效应究竟蕴含了什么样的原理呢？说穿了其实很简单。电势能在非静电场力作用下定向移动，即形成所谓的电流，如果电流方向与非静电场力（也就是电源）方向完全相同，则构成超导效应。

而对于一般的物体，不论是导体还是绝缘体，电流方向并不与电源方向完全相同。设电源方向是x方向，垂直于x的是y方向，则实际电流（电势能）也会向y方向散射，从而耗散电势能而转化为热势能。

这似乎很费解，我举个类比的例子加以简单理解。自来水管中的水流除了顺着水管流动，还会不断撞击水管壁，因为这样不断撞击水管壁而耗散了水流势能，所谓电流的情况与此水流情况完全一样。

那么怎么实现超导效应呢，怎么获得高温超导体呢？也很简单。只要导体满足以下条件即可：在x方向是导体，而在y方向是绝缘体，则此导体必然是超导体。故目前所谓的高温超导体都必定满足此条件，这样的导体是通过物质结构实现的。

低温超导体的原理与之相同，低温超导体在电源作用下而导致x和y方向异性，从而形成超导效应。

但是目前高温超导体的制作受技术与理论之限制，我们有没有更好的实现超导体结构的技术呢，当然是有的。利用不同物质的y方向的接触电势（与半导体PN结是一回事）而限制该方向电流，从而制作成高温超导体，但这要求y方向超薄，这可能是技术难点。

事实上，负阻器件就是一种超导结构，但是该结构不能扩展而应用。

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