說一說高溫超導

最近，Rochester大學宣稱發現了室溫超導材料，高溫超導又登上了媒體，股民們也想知道什麽是高溫超導。這個團隊遮遮掩掩掩掩，號稱要申請專利，有巨大的商業價值。想忽悠點錢的心情可以理解，但這個東西基本上沒有實用價值。

我曾經在高溫超導一流的國家實驗室和大學實驗室工作過，在一流的高溫超導企業工作過，不是打醬油，而是作為第一作者的工作。高溫超導有很多好玩之處，就是常常顛覆成見。

當年朱經武發現90K高溫超導材料的時候，確實引起巨大轟動。在美國物理學會作報告的時候，會議廳人山人海。

說點花絮。朱經武要求在會議上第一個作報告，否則將退出會議。即使他第一個作了報告，關於誰是第一個發現YBaCuO高溫超導的人的爭議並沒有平息。雖然所有當事者都清楚第一人是朱經武，但都假裝自己是第一人。諾貝爾獎委員會也搞不清楚，隻好把諾貝爾獎授與沒有爭議的35K超導材料LaBaCuO的發現者繆勒及其助手，朱經武失去了諾貝爾獎的機會。另外，YBaCuO的發明專利最後判給了貝尓實驗室。

其實，意識到這個發現的重大意義，朱經武在投稿的時候就做了一個小動作，他把釔（Y）改成了鐿（Yb），在最後定稿的時候再改過來。Y是一個非常容易得到的元素，而Yb是一個不容易得到的元素，當時不知道能不能形成超導材料（後來證明是不行），這樣可以誤導競爭對手一下，但一流高手沒有一個人上當。

之前朱經武在美國能源部匯報的時候，說這種新超導材料是一種綠色的物質。其實綠色是一種雜質的顏色，真正的超導材料是黑色的。雖然匯報會是保密的，但學術界保密意識是很差的。消息很快就傳到日本的一個超導界的大佬那裏，他手下對他少了一點敬意，因為他告訴過他們超導材料應該是黑色的，現在出現了一個綠色的。因為朱經武最初的樣品大多數是雜質，後來也就失去了專利權。但磁性測量法很靈敏，哪怕一小點超導材料都可以測出來。

朱經武之前的研究就是高壓，與這次Rochester的類似。但看到繆勒的文章後，馬上讓實驗室的人停下所有工作，來研究氧化物超導材料。與高壓等效的方法是化學加壓，就是用一種小的原子取代一種大的原子，這裏朱經武用La在元素周期表上麵的Y來取得La。

朱經武還讓他以前的學生，當時在Alabama大學當冶金教授的吳茂昆幫忙。吳茂昆讓他的研究生做，這個研究生剛好學了鈣鈦礦結構，就按YBa2Cu3O7的配方去做，結果正好是對的。

如果諾貝爾獎委員會等一會兒再做決定，我覺得三個人應該得諾貝爾獎：繆勒、朱經武師兄、朱經武。朱經武師兄也獨立地發現了一種氧化物超導體，比繆勒晩幾個月而臨界溫度更低，沒有被人注意。前兩者的貢獻是氧化物超導材料，這個以前沒有人想到過。朱經武的貢獻是把臨界溫度提高到90K，而以前的理論預測最高溫度是40K，這個發現是顛覆了理論預測。

朱經武的這個師兄基本上是每天上午10點上班，晚上10點下班，一周六天，朱經武後來是德州超導中心主任，其實他大部分時間還是在實驗室，後來去了香港科技大學當校長才轉向行政工作。

這裏要提一下馬迪斯學派，朱經武就是馬迪斯學派傳人，在超導物理裏是非常有影響的一個學派，很多超導材料是這個學派的貢獻。順便提一下，中科院物理研究所的趙忠賢得過馬迪斯獎。

高溫超導的研究，主要有兩點，一個是機理，一個是材料的商業應用。我讀研究生的時候，對兩個方麵都下了很大的功夫。前者有點感覺，曾經得得過一個結構化學的大佬的指點，但這個東西太難了，我有一紙箱的資料，一直在車庫裏沒有動過。對於高溫超導的商業應用，我曾經提出過一個超導線材的解決方案，申請過美國能源部的創新基金，評價為革命性的（revolutionary)，重大突破（breakthrough）。當時，不知道為什麽竟然沒有得到基金，後來我忙於其他更重要的事情，沒有心思再去開發研究。這個思路我已經解決，需要有人去做，就像Uphone我解決了思路，喬布斯去把iPhone做出來。有了超導線材，很多超導強電應用就成為可能。

 

 

 

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在室溫下電阻為零，我可以此申請一些專利。