自1911年第一次發現以來，超導體（完美地導致電力）長期以來誘人和誘人的物理學家。
超導體用於粒子加速器，核融合設備，MRI機器，甚至是Maglev火車。然而，更廣泛，更常見的應用受到禁止溫度限制的阻礙 - 到目前為止，尚未證明沒有超導體在環境壓力和溫度下起作用。
7月22日，韓國的科學家已發表的研究聲稱解決了這個問題。他們說，他們的材料稱為LK-99，具有對電流流動的電阻率或電阻，在30攝氏度（86華氏度）下降至接近零。他們的主張引發了一場全球競賽，以重新創建材料並測試其財產。截至8月4日，還沒有人能夠複製結果。
這是您需要了解的有關超導體的所有信息。
什麼是超導性？
所有材料都具有稱為電阻率的屬性 - 嘗試通過它們發送電流，而電流中的某些能量不可避免地會丟失。這是因為電流攜帶的電子與材料內部搖擺的離子相撞，從而產生了對其流動的對立。
但是冷卻材料，使其內部的離子具有較小的振動能量，並且碰撞速率下降，從而大大降低了電阻率。大多數材料都需要達到絕對零的不可能到的狀態才能具有零電阻率，但是一些稀有材料可以在絕對零溫度以上獲得零電阻率 - 我們稱這些材料超導體稱為。
荷蘭物理學家Heike Kamerlingh Onnes注意到超冷的汞電線（其溫度降低至大約減去452 F（負269 c）不再抵抗電力流動；觀察到他，這是1911年發現的第一個超導體。諾貝爾物理獎。他的觀察很快就使用了其他元素，例如鉛，niobium和Tin。
超導體如何工作？
儘管Onnes的發現，但解釋了為什麼會發生數十年。
解釋終於以1957年的名義出現諾貝爾獎贏得“ BCS理論”。 BCS理論以其發現者約翰·巴丁（John Bardeen），萊昂·庫珀（Leon Cooper）和約翰·羅伯特·施里弗（John Robert Schrieffer）的名字命名，他解釋說，超導性來自於電子在材料中移動時引起的漣漪。在足夠低的溫度下，這些波紋在內部引起原子核原子彼此吸引，進而導致輕微的電荷偏移，從而吸引第二個電子到第一個電子。這種吸引力的力量會導致發生奇怪的事情：電子不是通過靜電排斥力互相排斥，而是將它們束縛在一起，成為“庫珀對”。
庫珀對遵循不同的量子機械寂寞電子的規則。它們的作用不像光顆粒一樣，而不是堆疊在每個頂部以形成能殼，而是無限的數量可以同時佔據相同的空間點。在整個材料中創建足夠的這些庫珀對，它們變成了超流體，流動而不會損失能量。一次攪拌一次超氟，從理論上講，它將保持旋轉，直到宇宙的盡頭。
但這與物理學家的最終驚喜超導性相去甚遠。 1986年，IBM的已故AlexMüller和Georg Bednorz發現，稱為Cuprates的材料（由其他元素之間的銅和氧氣層組成）可能在高速度高至負211 F（負135 C）高的溫度下超過導向。
確切的原因仍然不完全理解，但是主導理論是一個由美國物理學家菲利普·安德森（Phillip Anderson）提出的，他建議電子選擇通過稱為superexchange的量子機械工藝相互切換位置。
電子不斷尋求切換位置，因為與所有粒子和自然界中的許多粒子和許多事物一樣，它們試圖佔據最低的能量狀態。正如海森伯格的不確定性原則指出，只有粒子的位置或動量才能清楚地知道，電子將其移動以使其位置最不確定，而動量是最清楚的定義。
反過來，這種恆定的切換意味著電子能量可以更明確地定義，從而使它們能夠下沉到最低的能量狀態。這是進行此切換的理想配置？恰好是一群均勻間隔的庫珀對的海洋。
一些最近的 實驗曾建議，安德森是正確的 - 至少在他們研究的材料中 - 但是從理論上講，大量的匯率可以是許多類型的電子膠。同樣不確定的是，這些假設的電子膠中的某些溫度有多高，哪些生產材料可以產生這些電子膠。
超導體有一個Telltale屬性：懸浮。因為流動的電流會生成一個磁場，由於材料過渡到超導態，液體內部流動中的電子，產生磁場可以用相等和相反的力排除外部磁鐵。將超導體放在磁鐵上方，將其完全懸浮在空氣中，這一現象稱為Meissner效應。
室溫超導體是否可能？
室溫超導體不會違反任何已知的物理理論，但沒有任何理論預測它們。
創建它們的困難歸結為工程難題，在許多材料組合中，都有一系列原子和化學性質進行測試。
在材料中，科學家測試的是石墨烯，它的低溫超導性可以根據其單原子厚的床單的曲折打開或關閉。另一個有前途的候選人是元素Scandium，這是一種銀色金屬，今年，研究人員報導可以在溫暖（但仍然非常寒冷）的溫度下超導導。
然而，一個臭名昭著的主張使該領域陷入了醜聞。在2020實驗研究人員說，他們觀察到碳，硫和氫的混合物被粉碎成在兩個鑽石下方的高壓下，在驚人的57 F（14 C）下，碳含量為高壓。後續實驗今年進行的升級升級了索賠 - 對於材料的擴大部分，超導溫度實際上高達70 f（21攝氏度）。但是，在其他科學家進行了調查之後，2020年的論文被撤回，兩個實驗背後的團隊是被指控進行數據操縱和竊。
LK-99的材料是在這個擁擠的場景上，其研究人員聲稱，其電阻率在86 F（30C）時下降到接近零。該材料由包含鉛，氧，硫和磷的混合粉末組成，這些粉末摻雜了銅。製造和測試也相對容易。
到目前為止，科學機構已經宣布了11項複製結果的嘗試，並宣布了7項結果。在這七個中，三個發現與LK-99聲稱的屬性相似，但沒有超導性。其餘四個既沒有觀察到磁性也沒有超導性。
