科学家研究超导材料获新发现

上一篇 / 下一篇  2011-08-24 12:08:34

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一个国际科学家小组最近报告说,他们发现一种高温超导材料在低温下的导热性能和导电性能没有相关性,这一研究成果对现有一些物理理论提出了挑战。
  这个国际研究小组在报告中说,他们将一种临界温度较低的铜氧化物高温超导材料冷却后放入磁场,结果发现,它的超导电性消失了。研究人员测量了这种“正常”状态下材料的热导率和电导率,结果发现二者没有相关性,这违背了维德曼—弗兰兹定律。
  这一现象表明,在铜氧化物超导材料中,电流和热可能有不同的传导机制,它不能用“费米液体”理论加以解释。科学家说,需要在多种条件下重复这一实验才能更好地解释这种现象。
   物质的导电性能和导热性能可以分别用电导率和热导率描述。1853年,德国物理学家维德曼和弗兰兹通过实验发现,在特定温度下,金属的热导率和电导率的 比值是一个常数。当温度升高或降低时,金属的电导率和热导率会成比例的改变。这一定律被称作维德曼—弗兰兹定律,它是固态物理的基本定律之一。
   在金属相对固定的原子点阵中充满了可以自由运动的电子。热导率和电导率的这种相关性表明,在金属中,自由电子既充当了导电的载体,又充当了导热的载体。 20世纪50年代,苏联物理学家朗道提出了“费米液体”理论,把金属中大量的电子视作“费米液体”,从微观角度解释了自由电子的这种行为。

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