第138章 超导初研，与学校合作办培训班（1 / 4）

回到县城的地下基地，王建昆就开始了超导材料的研究工作。

从之前收集到的资料中，王建昆对超导的发展历史有了一些了解，对超导的一些应用畅想也很感兴趣。

超导现象最开始是荷兰物理学家海克*卡莫林*昂纳斯在1911年发现的。

他在研究水银的低温电阻随温度的变化时发现水银的电阻在温度降低到4.2K时突然降到了零。

于是他把这种电阻突然消失的状态称之为超导态。

此后，他又发现了许多其他金属也具有超导现象，他把这种能随温度降低进而进入超导态的材料叫做超导材料，也叫做超导体。

从此之后，超导态及超导材料的研究进入了全球科学界的视线。

不过这种现象虽然发现得很早，但是解释这种现象的可靠理论却提出的很晚。

直到1950年，，美国伊利诺斯大学的巴丁、库柏和斯里弗提出的超导电量子理论才真正成功解释了超导现象。

他们认为在超导态金属中，电子以晶格波为媒介相互吸引而形成电子对，无数的电子对相互重叠又常常互换搭配对象形成一个整体，电子对作为一个整体的流动产生了超导电流。

按照王建昆的理解，那就是某些物质中的原子外部的自由电子原本的排列是松散不成规律的。

导电率高，电阻低的材料是因为其中的自由电子排列成了比较连续的电子阵列。

而能发生超导，是因为温度的改变使得原子的位置发生了微小的变动，从而带动外部的自由电子也发生了移动。

这些电子这么一移动，就恰好形成了一个非常连续的电子阵列，这种连续的电子阵列对电流的传导超强，使得材料的电阻在检测时几乎为零。

这个理论虽然解释了超导现象，但是并没有起到指导人们快速寻找到高温超导材料的作用。

现在全世界科学家找到的超导材料的临界温度都在20K之下。

这么低的临界温度的超导材料要想应用是非常困难的，必须在液氦的保护下才能起作用。

这些低温超导材料是没有什么应用价值的，就算不计成本去用，在实际应用时也会非常麻烦，毕竟温度太低了。

王建昆之前就找彼得买过很多氦气，知道要将氦气变成液氦，如果用常规方法，需要消耗特别多的电能进行压缩冷却。

首先要经过压缩，需要用到特别强大的压缩机压缩到特别高的压力状态。

然后就是将压缩后的氦气进入冷凝器，在里面将其冷却到接近三相点的温度（-269℃）。

最后将冷凝器出来的氦气进入低压膨胀机，在进一步冷却下变成液态。

这三个过程都需要消耗很多的电能，要工业化应用液氮来冷却低温超导体，经济性就不要考虑了。

液氦也特别容易气化，需要特别的存储装置，所以低温超导目前没有应用价值。

王建昆当晚先是进行了液氦的制造。

在他的超能力控制下，氦气分子的运动速度快速降低，被他控制着进入到提前准备好的容器里。

这些氦气分子的运动速度降到接近零时，其温度也就达到了-269℃，因为温度是分子热运动的宏观体现，分子热运动越温度越高，反之则越低。

所以几乎不动的氦分子，其自然就是液氦了。

制造完液氦后，他将已经发现的超导材料一一进行制造。

那些单质是最先完成，毕竟他的基地里已经收集了元素周期表所有的元素，取用一些然后制成测试超导的样品非常简单。

然后是10几种化合物超导材料制造，这个过程耗费了他很多时间，有几种因为资料收集的不齐全，他一时之间居然没制造成功。

此时他的超能力已经能够将原子放大到直径10米左右了，原子核内的中子和质子也可以看清了。

但是外部的电子却看不清楚，只能看到模糊的云团现象。

这是电子在快速运动时形成的电子云团，王建昆想再放大这些云团，却发现力有不逮，无论他如何集中精神力都看不清快速运动的电子，而且也控制不了这些电子。

这是因为他目前对微观物质的了解和研究还很少，所以做不到控制体积和质量都更小的原子核内部的组成粒子。

不过要研究超导也不一定非要控制电子，按照库柏等人的理论，电子是形成了一个个排列紧密的电子阵列，这些电子能够进行整体移动，从而形成超导电流。

他既然可以观察到电子云，那么电子组成的电子阵列也可以观察，就是其中的原理不一定能快速的发现。

不过他有超能力能够观察这么细致的结构，在研究超导上已经能够起到非常大的作用了，他可以通过制造大量的元素组合，再批量进行观察，相信可以找到高温超导材料。

或许还能总结出一些规律，方便进行后续的超导材料寻找。

不知不觉又搞到了半夜12点，王建昆放下手中的材料，揉了揉眼睛回到地上的房间休息。

1982年9月1号，王建昆上午去了学校报到，校长和班主任看到他后好像松了一口气