YBaCuO发现者之争





朱经武的合作者，阿拉巴马大学的吴茂昆通过计算预 言钇钡铜氧将是最佳的超导体候选者。 1月28日，吴茂昆合成了钇钡铜氧样品。29日下午，测 量发现90Ｋ左右的超导电性。 1月30日，吴茂昆飞往休斯顿，在那里进一步验证了 90K的超导现象。 2月5日，朱经武将2篇相关论文寄往PRL。 2月16日，朱在新闻发布会上宣布发现液氮温度（77K） 以上的超导体，但成分需要在论文3月2日发表后公布。 但未经他同意，理学院院长Weinstein将这一秘密泄露 给《休斯顿纪事报》。
YBa2Cu3O7-δ的结构
Critical temperature (T Formula YBa2Cu3O7 Bi2Sr2CuO6 Bi2Sr2CaCu2O8 Bi2Sr2Ca2Cu3O6 Tl2Ba2CuO6 Tl2Ba2CaCu2O8 Tl2Ba2Ca2Cu3O10
c
), crystal structure and lattice constants of some high-
这还不包括与超导密 切相关的超流领域的 诺贝尔奖：
(1962,1978,1996)
The Nobel Prize in Physics 2003
"contributions to the theory of superconductors and superfluids" Alexei A. Abrikosov Vitaly L. Ginzburg Anthony J. Leggett
1.超导体的发展历史
动力与电气工程系 王 雷
1.1超导体的发现
物质的态
1 3 2 m v K bT 2 2
1.1 超导现象的发现
最难液化的物质?
He的液化
Onnes, 1911
1.1 超导现象的发现
最接近绝对零度的物质
1.1 超导现象的发现
金属的电阻理论预测
What would happen to the resistance of a metal as it was cooled to absolute zero? Three popular theories at the turn of the 20th century. But which one would agree with experiment?
铌钛（NbTi）
第一种具有实用价值的超导体
Tc=9.2 K, Hc>15 T
In 1962 Nb-Ti were discovered by T.G. Berlincourt and R.R. Hake
NbTi导线——第一代超导线带材
1.2 超导体的发展
铌三锡（Nb3Sn）
具有实用价值的超导体
1.2合金超导体
其它超导体
1.2 超导体的发展
单质超导体
超导的条件
温度:T<Tc
超导
电流:I<Ic
磁场:H<Hc
金属超导体的临 界场Hc很小，也 不能通过大电流。
1.2 超导体的发展
合金超导体
Bi （铋） 不超导 Au （金） 不超导
Bi-Au合金
超导
合金超导体的临界磁场 大大增加！ In 1931, W. J. de Haas, the new director of the Kamerlingh Onnes Laboratory in Leiden. 1.2 超导体的发展
"theory of superconductivity, usually called the BCS-theory" John Bardeen Leon Neil Cooper John Robert Schrieffer
The Nobel Prize in Physics 1973 The Nobel Prize in Physics 1987
"their discovery of superconductivity in ceramic materials" J. Georg Bednorz K. Alexander Müller
"experimental discoveries of tunneling phenomena in superconductors" Ivar Giaever "for his theoretical predictions of Josephson effects" Brian David Josephson
YBaCuO发现者之争

东京大学水上忍小组发现了临界温度高达80K的 YBaCuO超导体,论文于2月23日寄到了《日本应用物理》 杂志，并于4月份才发表 。
YBaCuO发现者之争


2月19日，赵忠贤小组在钇钡铜氧中发现了起始温度高 于100Ｋ，中点温度为92.8Ｋ的超导转变。与以前不同， 这一次，他们迅速地在第二天就将论文写成并寄出， 并办理申请专利。《科学通报》于2月21日收到论文， 但专利申请却没有成功，因国外已申请在先了。 在2月24日召开了新闻发布会，正式公布了赵忠贤等人 的成果和新超导体的成分。2月25日的《Sr)2CuO4超导体的发现
1986年1月，ＩＢＭ实验室科学家缪勒（A. Müller）和贝德诺兹（J.G. Bednorz） 制备了Ba-La-Cu-O样品，利用电阻测量观察到了30Ｋ左右的起始转变温度。
日本的研究
东京大学的北泽宏一和金泽尚一，于11月验证了LaBa-Cu-O的超导电性（Tc~30 K）。 东京大学的伟岸光二，12月发现La-Sr-Cu-O起始转变 温度达到了37K，在33K变为零电阻。
1.1 超导现象的发现
超导领域的诺贝尔奖们
The Nobel Prize in Physics 1913
"his investigations on the properties of matter at low temperatures " Heike Kamerlingh Onnes
The Nobel Prize in Physics 1972




中国的研究

中科院物理所的赵忠贤小组也开始进行相关的工作。

12月20日，观察到了SrLaCuO的起始温度为48.6K。 并在BaLaCuO中观察到了70K的超导迹象。 12月27日，《人民日报》就报道了发现70K超导体的
消息。


1987年1月17日，48.6K的论文才被送到《科学通报》。
铌三锡的制备
NbTi/Nb3Sn导线绕制的MRI磁体
医疗核磁共振仪（2~3T）
设计中的11T核磁共振仪
1.3氧化物超导体的发现
参考文献：“对1986-1987年间高温超导体发现的历史再考察”，刘兵，《二十一世纪》1995年4月
氧化物超导体
转变温度最高的合金（金属间化合物）超导体：铌三锗（Nb3Ge）Tc=23Ｋ。 1964年，人们发现了第一个氧化物超导体，即锶钛氧化物，但Tc只有0.3Ｋ。 1975年由斯莱特（A.W. Sleight）等人发现的Tc为14Ｋ的钡铅铋氧化物超导体。
T
c
superconductors
Notation 123 Bi-2201 Bi-2212 Bi-2223 Tl-2201 Tl-2212 Tl-2223
Tc
c
(K)
Crystal structure Orthorhombic Tetragonal Tetragonal Tetragonal Tetragonal Tetragonal Tetragonal


美国的研究
休斯顿大学的朱经武，11月立即着手相关研究工作， 并在La-Ba-Cu-O中观察到~73K的转变温度，但结果不 可重复。 12月，在MRS年会上，东京大学的北泽宏一，报道了 日本的研究结果。 12月，朱经武向PRL寄出了La-Ba-Cu-O 的Tc=40K的论 文。并再次观测到70K的转变迹象，月末将该结果寄向 SCIENCE杂质。 同时，贝尔实验室的Cava也获得了39K的转变温度。
92 20 85 110 80 108 125
TlBa2Ca3Cu4O11
HgBa2CuO4 HgBa2CaCu2O6 HgBa2Ca2Cu3O8
Tl-1234
Hg-1201 Hg-1212 Hg-1223
122
94 128 134
Tetragonal
Tetragonal Tetragonal Tetragonal
高温铜基氧化物超导体的发现
A. Müller and J.G. Bednorz
1987年诺贝尔物理学奖
超导体的发现历史图谱
Tc=18.3K, Hc>30 T
Nb3Sn were discovered in 1954. In April 2008 a record non-copper current density was claimed of 2643 A/mm²at 12 T and 4.2 K
Nb3Sn晶格结构图
1.1 超导现象的发现
电阻消失了！
The measured resistance of gold doesn’t superconduct, but mercury does. R=0Ω ???
R<10-6Ω
1.1 超导现象的发现
零电阻的实验观测！
超导领域的第一个诺贝尔物理学奖
Nobel Prize in Physics (1913)