1987年参与YBCuO高温超导的探索,首先使用硝酸分解法代替球磨法制造了一批高性能样品(A.P.L.),在替换几种元素仍不能得到更高Tc的样品后,改研究理论于1988年提出下述超导理论,投P.R.L.没被接收,简介如下:
在实空间D,σ是总电流密度、H是磁场強度、B是磁感应強度、E是电场強度。按麦克斯韦方程有:
L是某闭合曲线,n是该曲线限定的面积。
∮LHdl=∫nσdn
如果σ = 0,有H=0、B=0 ,那么有 əB/ət =0
∮LEdl=-∫n (əB/ət)dn
E=0
那么实空间D是一个等势区,也是零电阻的超导区,同时还是完全抗磁性区。
在固体的原子间怎么形成D区域,见下图:
当A、B两原子的外层电子协调运动才能满足上述条件形成D区域:两外层电子运动方向相反(动量相反)、角动量相反、磁矩相反产生相互吸引力(不是自旋相反),两外层电子以同时进入D区域、同时离开D区域的方式巧妙地形成D区域。这称为双电子协调理论。同条件下低温比高温容易形成D区域,高温时热运动会破坏双电子的协调运动这是产生超导能隙的原因。库伯对就是一对协调电子也是一个D区域。
B、C原子间也能形成D区域,当固体中D区域构成一个复联通网络时,该固体成为一块超导体。在超导体上加上电压V时,超导体中有传导电流I传导,同时有抗磁性产生的位移电流
I位移, 有I传导=-I位移 使总电流密度σ有σ = 0 。当将超导体置于外磁场H外中, 超导体将产生内磁场 H内 , 有H外= -H内,使H=H外+ H内=0 ,使D区域仍然是等势区(超导区),这就是迈斯纳效应及其产生的原因,这也是双电子协调运动的结果。
在复杂晶体中人们更容易找到一些原子组合使得D区域在更高的温度下构成一个复联通网络,YBaCuO高温超导就是一个例子。外层电子所占区域大的原子易形成较大的D区域,这是条件之一。净內磁矩小的原子有利于形成较大的D区域,这是条件之二,外层有双电子的碱土金属(Ca、Sr、Ba)原子比外层只有单电子的碱金属(K、Na)原子更易形成各方向稳定的复联通的D区域,同理Zn、Cd、Hg比Cu、Ag、Au更易形成复联通的D区域。
高压下固体体积缩小,电子的相互排斥力使D区域保持不变,这相当于D区域相对扩大,结果是固体中更易形成复联通的D区域。这就是高压使许多绝缘体变成超导体的原因。
当时很难理解点粒子的电子怎么能形成D区域,现在知道电子结构象一朵棉花,http://blog.sciencenet.cn/blog-531273-1088072.html ,形成D区域顺理成章。STM或AFM应该能在处于超导态的固体表面看到D区域。
没有T物质,麦克斯韦方程是数学抽象,有了T物质,麦克斯韦方程是物质写实!
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