O. Prakash et al. Evidence for bulk superconductivity in pure bismuth single crystals at ambient pressure, Science (2016). https://arxiv.org/pdf/1603.04310v4.pdf
上周在開放數據庫arxiv發表了一篇有關超導的文章，研究者表示在非常接近絕對零度下，即-273.15攝氏度度，鉍會變成超導體（其電阻完全消失，電流可以在期間無損耗的流動）。這個發現使現有的超導理論處於危險境地。
鉍單晶
在元素周期表中，鉍（Bismuth）是看起來最奇怪的元素之一，但是它的內在性質卻更加奇怪。
鉍單晶
自發現超導以來，為什麽在低溫下某些金屬的電阻會消失一直是個謎題，直到1957年，巴丁、庫珀和施裏弗提出BCS理論（獲得了1972年諾貝爾物理學獎），其微觀機理才得到一個令人滿意的解釋。BCS理論認為移動電子會形成“電子對”，在晶格中可以無損耗的運動，就會形成超導電流。
根據BSC理論，超導材料中應該具有豐富的自由流動的移動電子，也就是說如果要呈現出超導性，每個原子就需要有一個移動電子。但是在鉍中，每10萬個原子中隻有一個移動電子。由於載流子密度（即單位體積的電子數量）是如此之小，科學家並不認為鉍會變成超導體。
除了這個事實外，鉍在室溫下具有非常高的電阻，它的熱導率要比任何金屬（除了水銀）都要低。科學家在過去幾十年中一直嚐試發現在鉍是否具有超導性，但這並不是一件容易的事情。即使科學家把鉍冷卻至非常低的溫度（低至0.01開爾文），依然沒有發現鉍顯示出任何超導性，因此在20年前科學家就放棄了這樣的嚐試。
但是總有人有著不放棄的精神，Ramakrishnan和他的團隊就是這群人，它們繼續嚐試，當他們把溫度降低至0.00053開爾文，科學家苦苦追尋的超導現象發生了。
他們的發現卻使我們不得不懷疑BCS理論的可靠性，因為金屬並沒有足夠的電子可以使他們配對，但為什麽還可以產生超導性？盡管科學家已經在這一領域付出了巨大努力，但是我們對超導現象的理解依然不夠，我們需要一個新的機製來解釋這一新發現。
