科學家研究超導材料獲新發現
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下一篇 2011-08-24 12:08:34
一個國際科學家小組最近報告說，他們發現一種高溫超導材料在低溫下的導熱性能和導電性能沒有相關性，這一研究成果對現有一些物理理論提出了挑戰。
這個國際研究小組在報告中說，他們將一種臨界溫度較低的銅氧化物高溫超導材料冷卻后放入磁場，結果發現，它的超導電性消失了。研究人員測量了這種“正常”狀態下材料的熱導率和電導率，結果發現二者沒有相關性，這違背了維德曼—弗蘭茲定律。
這一現象表明，在銅氧化物超導材料中，電流和熱可能有不同的傳導機制，它不能用“費米液體”理論加以解釋。科學家說，需要在多種條件下重復這一實驗才能更好地解釋這種現象。
物質的導電性能和導熱性能可以分別用電導率和熱導率描述。１８５３年，德國物理學家維德曼和弗蘭茲通過實驗發現，在特定溫度下，金屬的熱導率和電導率的 比值是一個常數。當溫度升高或降低時，金屬的電導率和熱導率會成比例的改變。這一定律被稱作維德曼—弗蘭茲定律，它是固態物理的基本定律之一。
在金屬相對固定的原子點陣中充滿了可以自由運動的電子。熱導率和電導率的這種相關性表明，在金屬中，自由電子既充當了導電的載體，又充當了導熱的載體。 ２０世紀５０年代，蘇聯物理學家朗道提出了“費米液體”理論，把金屬中大量的電子視作“費米液體”，從微觀角度解釋了自由電子的這種行為。
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