材料帝国作者:齐橙

第四百三十九章铁基超导

陈宗则他们目前正在研究的钇钡铜氧超导材料，被称为铜基超材料。这类材料的基本设计思想都是在氧化铜基体上通过掺杂其他元素，例如钇、钐、钕等等。铜基超导材料甫一问世，就迅速突破了77k的液氮沸点，引发了液氮温区超导应用的热潮。

然而，铜基超导的致命弱点，就在于氧化铜本质上属于一种陶瓷材料，缺乏韧性和延展性，力学性能极差。这个弱点使铜基超导材料的制备有相当大的难度，尤其是要制作成线状或者带状材料的时候，必须要借助于其他韧性材料作为衬底。

此外，虽然铜基超导材料的最高临界温度已经达到了常压下的135k，以及高压条件下的164k，但距离300k左右的室温要求，还相差甚远。最为关键的是，科学家们通过理论研究认为，164k或许已经接近铜基超导材料的最高理论上限。换句话说，别看铜基超导发展得如火如荼，但如果最终的目标是室温超导，那么铜基材料已经可以考虑洗洗睡了。

除了铜基材料之外，科学家们还研究过二硼化镁以及有机超导材料，但进展也都十分缓慢，尤其是未能在理论上形成突破。到21世纪的前几年，超导研究似乎进入了一条死胡同，难以找到新的方向。

2008年初，日本西野秀雄研究小组报道在氟掺杂的镧氧铁砷化合物中观察到了26k的超导电性，早就在类似结构体系中探索过新型超导体的中国科学家得到这一消息，迅速用钐、铈、镨、钕、钆等元素替代材料中的镧，在短短几十天时间内就突破了40k的“麦克米兰极限”，从而推开了铁基超导材料的大门。

铁基超导材料的发现，是超导研究的又一次革命性的发现。尽管一直到秦海穿越之前的那个时候铁基超导材料仍未突破77k的液氮温区。但科学家们相信，这只是一个时间问题，未来的室温超导材料，极有可能在铁基超导材料中诞生。

秦海对于这一段科学史话是非常熟悉的，既然有了一个重来一次的机会，他不会拒绝把发现铁基超导材料的荣誉送给自家人。而且。他希望能够在自己的手上，把铁基超导的临界温度一直提高到室温，从而最终解决百年的室温超导难题。

听到秦海说出铁基超导这四个字，宁静皱了皱眉头，说道：“秦海，你这回可是大错特错了，根据bcs超导理论，具有磁性的物质是不可能具有高温超导性的。铁是典型的磁性元素，我们在设计超导材料的时候。都会尽量规避铁元素的存在的。”

秦海笑道：“谁告诉你说bcs超导理论就一定是正确的呢？或者说，谁告诉你自然界只有一种超导机制呢？我不告诉你我是如何考虑这一原理的，但我可以建议你尝试一下用不同的元素掺杂铁砷化合物，我猜想你能够观察中其中的超导特性。”

在铁基超导概念提出的几年之内，科学家们一共发现了上百种铁基超导体，更有人估计铁基超导家族的成员数可以达到3000种以上。在这种情况下，秦海不必直接把后世日本人的实验思路全盘告诉宁静，他只要指出这个方向。宁静哪怕是误打误撞，也必定能够撞上其中的一种。

“真奇怪。哥，你怎么就这么自信呢？”秦珊扭头看着哥哥，好奇地问道。读中学的时候，她只知道这个哥哥虽然没上过高中，却谙熟高中知识，能够给她和宁静许多精准的指导。上了大学之后。她才发现哥哥远不是功课出众这么简单，他对于材料科技的发展趋势几乎是了如指掌，随随便便给你一个思路，就能够做出非常优秀的文章。如果说高中的那些指导还能用学习认真来解释的话，现在在科研上的这些指点。就只能用神鬼莫测来形容了。

所幸，无论是秦珊还是宁静，在秦海潜移默化的影响之下，对于这种神迹已经有些麻木了。偶尔有所怀疑，也会因为习惯成自然，而将这种怀疑置之脑后。对于秦海的指点，她们俩现在共同的反应就是赶紧记录，然后照着秦海指的方向去努力，她们知道，这个方向上一定会有大鱼出现。

“铁基超导……”宁静拍打着自己的额头，说道：“难道这和空穴与电子型费米面上的电子散射有关？陈老师在一次学术报告会上倒是讲过一个这样的猜想，只是没有时间去做实验而已。秦海，你不会也是听了陈老师的报告才这样想的吧？”

“有这种猜想的人恐怕也不止陈老师一个吧。”秦海笑着说道，宁静说的这个什么空穴、费米面等等，秦海只知其然而不知其所以然，再往下说就得露馅了。他摆摆手道：“这种理论问题，你就别难为我这个技校生了。你抓紧时间去做实验，理论上有什么问题，就去找陈老师探讨。不过，这个想法你可得先保密，万一泄漏出去，被其他人知道了，你就抢不到原创性了。”

“你不是要求我们都去做应用研究吗？我哪有时间做这些实验？”宁静嘻嘻笑着，将了秦海一军。

秦海正色道：“做应用研究，那是其他人的事情。你好歹也是研究中心的大股东，还需要去做这种没有技术含量的事情吗？”

这话如果让张胜颖听见，估计直接就一口老血喷出三丈远了。她一个大教授，被逼着必须去做应用研究，否则就别想领实验材料。宁静这么一个一年级的直博，居然就能够享受不用做应用、专心搞理论的待遇，这个世界还有天理可言吗？