看板 Gossiping作者 ijsfkira (ijsfkira)標題 Re: [新聞] 超導電池 充1次用一輩子時間 Wed Feb 19 14:41:37 2014
這一方面是對的 自從銅氧超導的發現以來
基本上再也沒有臨界溫度更高的體系被發現
但另一方面 卻也不能夠理解為什麼吳茂昆最近幾年如此興奮的原因
簡單的解釋超導
超導有兩個特徵 第一個是近乎無電阻
認真說來 並不是說電阻很接近完全是0
而是其實它沒有傳統電子傳輸理論中電阻的定義
因為隨便一加電場 電流都可以很快的無限上升
第二個特徵則是完全抗磁性
但實際上也不是真正的抗磁性
首先是 其實邊界還是會有一些磁性 只是很快地就可以衰減到近乎0
另外某一類的超導體會容許磁場一叢一叢的穿透過超導體
真正想要利用超導來傳輸電流 還是會受到這些磁場通量的影響
基本上據我所知高溫超導不少屬於這一類
因此並不只是單純看超導的臨界溫度就能比較出商業價值
(當然要考量的因素很多 像化合物好不好做出來之類的)
微觀上怎麼理解超導現象一直是對物理學家極為困難的挑戰
從常規超導的發現到第一個成功解釋常規超導的理論 經過了五十年以上
超導可以直觀想像成電子無受阻礙的流動 但是電子間有斥力 到底為什麼會無阻礙流動呢?
巴丁等人是第一個提出成功解釋這個現象的物理學家 他們的理論現在被稱為BCS理論
各位可以想像 雖然電子間有斥力
但同時電子也會通過一個帶正電的晶格離子 進而擾動這個正電離子
而當有另外一個反向通過的電子 經過了偏離本來位置的正電離子
會受到比沒偏移時更強的正電離子的吸引力
如果這個吸引力大過於電子間的排斥力
等效而言 就可以看成兩個電子互相有吸引力 這兩個成對電子就稱為Cooper pair
於是現在系統裡就有一大堆的電子對
剩下發生的就完全是量子效應 無法在這裡詳細說明
總之結論就是這些電子對之間可以無阻礙並一致性的流動 形成超導體
從這個BCS理論 可以大概估計出 超導體的臨界溫度上限只能是40K
而能被BCS理論所描述的超導體 就被稱作常規超導
第一個非常規的固態超導系統 認真說來 不是銅氧超導
而是在重費米子體系所發現 不過這個體系的臨界溫度太低了(至今為止不超過20K)
沒甚麼值得引起多數人關注的價值
但是 在八零年代後半 在銅氧化合物發現了超導現象
引起了極大的關注
不僅單存只是因為這類體系有超導體的臨界溫度可以突破到100K而已
而因為沒人想過 原來從某個反鐵磁性的"絕緣體"
慢慢參雜一些電子或電洞 竟然可以形成超導體 而且臨界溫度如此之高!
銅氧超導的發現對於超導理論是個極大的挑戰
也對凝態理論界本身引起了一些不小的影響
不過總之目前沒有一個銅氧超導理論的共識
那麼 自從九零年代以後 就像這位版友所說的
超導的研究停滯了二十來年
那麼吳茂昆究竟這幾年在高潮甚麼呢?
答案是 06年的時候 新體系的非常規超導體在日本被發現了
而且是在原本沒人預期的鐵基化合物上發現的
就如同上面所提到的 超導體基本上是排斥磁性的
沒有人會期待帶鐵磁性的物質中觀察到超導 何況是突破40K以上的超導體
但是 我上面也說了 如果對於反鐵磁銅氧化合物做參雜 依然可以得到超導
所以磁性和超導本身也沒似乎絕對
關於磁性跟超導的真正關係 依然是一個謎-
某些物理學家甚至認為是高溫超導之謎的關鍵所在
據我所知 目前鐵基超導最高的臨界溫度大概只有60K左右
我也不太清楚再把臨界溫度上升從實驗上來看容不容易
而且似乎像吳茂昆所說的 把晶格排序弄複雜 得到較高的臨界溫度
其實也不是第一次的概念
我也不太清楚新聞講的好像是驚天動地的突破是為什麼XD
但也許吳茂昆最近的這個發現有其應用上的便利之處就是了
然而 我想最讓這些傳統做超導體出身的實驗學家最近幾年如此高興的
是發現了這種新體系的非常規超導體
因為就連一般人都知道室溫超導的研究停滯了很久XD
在凝態實驗中現在會跑去走這一行的也比當時少很多XD
這個領域最困難的 無論是理論或者實驗 就是在於
你不太能找到任何一個基本的起點來出發 直接進行邏輯推導或預測
因為我們的典範理論通常都失效或沒甚麼太大用處了
所以這就是為什麼 就連費曼這樣的理論物理高手
都會在追尋常規超導體機制的競賽中吃鱉
實驗也是一樣情況
所以才沒有人預期到銅氧 也沒有人預期到鐵基 會存在超導態 你只能一直嘗試
同樣的 也沒有人知道是不是會有另外一類體系的超導體被發現
或許當那一天到來 高溫超導的秘密 以及如何商業應用它們的那天
也不遠了......吧?
當然 理論物理學家並不只是因為超導體有甚麼應用價值而言就研究它們而已
而是因為 人們在BCS理論中學到的物理實在是太多了 並不只是侷限在超導現象而已
例如說 希格斯機制本身就可以看做是超導的機制
事實上這個機制之所以能被理論學家所建立的歷史過程 和BCS脫離不了關係
超導體之所以抗拒磁性 可以看成是光子在超導體中獲得了質量 因此不會無限傳播
在這樣的想法下 其實而宇宙本身就是一個"超導體" 讓一般的粒子也獲得了質量
某些理論物理學家的幻夢 就是期望高溫超導背後有個相當統一的理論
並且從這個理論中 我們又可以新學到一些更廣大的嶄新觀念
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 109.201.152.242
→ CCFACE:看無~ 只能推3F 02/19 14:43
推 Israfil:幹身為理組的我也一樣看不懂啊 是不是應該找個牆壁去撞7F 02/19 14:44
推 pack1: 我想講的被你先說完了只好跟推了11F 02/19 14:45
推 dafo:長知識13F 02/19 14:46
有時候我會試著盡量寫的能讓這裡的大家懂
可是首先我個人時間跟能力有限 再來我不像版上強者東健哥一樣善於畫圖
何況有些觀念真的不容易解釋給一般人
因此有時候反應就不太好
我想我真的想做的其實不是要"讓大家真的完全懂" 畢竟我也做不到
而是希望 能把這些東西 對物理學家的真正意義與價值 為什麼物理學家感到興奮
盡量地表達給大家
推 gasbomb:等等 文組可以發問嗎? 我看不懂西格斯粒子跟超導體的關係17F 02/19 14:47
是的 因為要講清楚不太容易 簡單的說 因為某個對稱性的關係 光子其實不帶質量的
但是由於超導體破壞了這個對稱性 因此獲得了質量
但這個對稱性在粒子物理中很重要 你沒辦法直接手動在理論中直接破壞掉它
於是 希格斯機制就是 由於希格斯粒子的存在 而如同超導體一般的破壞了這種對稱性
進而讓一般粒子也獲得質量
※ 編輯: ijsfkira 來自: 109.201.152.242 (02/19 14:53)
→ gasbomb:可以再詳細說明嗎? QQ18F 02/19 14:47
推 ArSaBuLu:所以我手上這根被我啃了一口的熱狗也有可能是超導體囉?22F 02/19 14:48
推 zppoi:嗯嗯 說的很對23F 02/19 14:48
→ MiuLove:基本上同意,唯一想請問超導跟超魔導差別在哪裡?24F 02/19 14:48
推 creepy:對,跟我想得一樣 (啥小)26F 02/19 14:49
推 panzerbug:常溫超導商用價值,像是作patlabor?28F 02/19 14:49
→ Israfil:石墨超導體和這個你覺得哪個比較有可用性29F 02/19 14:49
→ sdiaa:可以用漢字寫一遍嗎30F 02/19 14:49
推 SRNOB:我找到了常溫超導體的體系 可惜推文太短寫不下31F 02/19 14:49
推 suckpopo:跟我理解的一樣,不過ptt推文的空白太少,我沒法再補充了32F 02/19 14:50
→ kitakore:所以看到記者寫室溫超導體就笑了...高溫跟室溫差很多的34F 02/19 14:50
→ Israfil:推文寫不下可以用回文.....35F 02/19 14:50
推 DoctorJ:專業!比某個物理神經病寫的好多了36F 02/19 14:51
推 PELJE:嗯,原Po的想法跟我差不多38F 02/19 14:51
推 mobilx:推 看八卦學知識40F 02/19 14:52
對阿 聽說中國不怕 很敢做 所以在這領域進展很快XD
推 zaknamic:我去問一下路西恩他對這方面有沒有想法43F 02/19 14:52
※ 編輯: ijsfkira 來自: 109.201.152.242 (02/19 14:54)
推 mbtvsbmp:原po是材料工程出身的?小弟是理工科的但是中後面完全不懂48F 02/19 14:54
※ 編輯: ijsfkira 來自: 109.201.152.242 (02/19 14:58)
推 turbomons:可以理解成目前超導體新材料只能用試誤法去做嗎?51F 02/19 14:55
推 TxKxZeke:修文解釋希格斯粒子那段根本就是科幻小說阿XDDD52F 02/19 14:56
推 STi2011:痾....看有我輸你53F 02/19 14:56
推 sukeda:多體物理在八卦版鄉民眼中不過是小菜一碟55F 02/19 14:56
※ 編輯: ijsfkira 來自: 109.201.152.242 (02/19 14:59)
推 thone:專業推59F 02/19 14:59
推 oooAGooo:我看的是....中文嗎....60F 02/19 14:59
推 airua:這一篇文章值 527 Ptt幣 0_064F 02/19 15:01
推 peace1way:嗯,寫得很好!就中文字嘛,我都看得懂!推66F 02/19 15:02
推 andyyiu:恩恩說的也是 原來是這樣啊70F 02/19 15:04
推 Cervelo1995:我竟然看完了!雖然看不是很懂,但不會讓人想要直接end78F 02/19 15:11
推 syk1104:跟我想得差不多~但我覺得還是雞肉更適合做咖哩80F 02/19 15:11
推 joumay:銅基+鐵基湊在一起 變成基基超導王如何 (毆飛~~~)83F 02/19 15:12
推 serval623:原po說的好白話,連物理超爛的我都可以大概理解89F 02/19 15:14
推 tetsuro:嗯嗯,跟我想的一樣XDDDDDD91F 02/19 15:14
推 f204137:嗯 對 就是這樣 ^^!98F 02/19 15:18
推 OrzJ:好文推99F 02/19 15:18
推 chpohoa:抗磁是外場誘發的 鐵磁或反鐵磁是自發的 內文有些誤解100F 02/19 15:19
推 saw123:廢才發問 超導體是什麼型態啊?@@101F 02/19 15:19
推 cash5566:不知道你有沒有興趣去幫中文版科學美國人雜誌寫一篇?107F 02/19 15:24
推 risedance:嗯?..這篇確實是中文啊,可是怎麼108F 02/19 15:30
推 kofi0916:有神就拜,雖然沒有看懂.但我還是很認真的全部看完.謝謝113F 02/19 15:38
推 hdkbc:原PO講得很白話!!114F 02/19 15:39
推 ETTom:o'_'o116F 02/19 15:42
推 kimgordon:推 不愧是我愛徒 妳說明的很好 教妳S技巧 為師沒白費119F 02/19 15:46
※ 編輯: ijsfkira 來自: 109.201.152.242 (02/19 15:47)
推 xflies:專業知識推120F 02/19 15:47
推 steany: 可以說中文嗎 謝謝121F 02/19 15:48
推 gfneo:快推,就算看不懂XD122F 02/19 15:48
推 kakami:嗯嗯 我也是這樣想124F 02/19 15:50
推 Coma:o'_'o126F 02/19 15:53
推 chris7:ZZZZZZZZZZZZZZZZZ127F 02/19 15:54
推 koll:三類看不懂QQ128F 02/19 15:54
推 milker:恩 跟我想的是一樣的131F 02/19 15:56
推 polarg:嗯 跟我想的一樣 我看不懂133F 02/19 15:57
推 mdm:指有文字沒有圖 不容易懂136F 02/19 16:01
推 poloo9:原po把我要講的 講了139F 02/19 16:06
噓 duolon:神說:要有無限的電力 就有了無限的電力140F 02/19 16:08
推 Tenging:嗯哈 原PO跟我的想法一樣 不懂啦啦啦141F 02/19 16:10
推 senior:恩 英雄所見略同143F 02/19 16:10
推 JHNJHNJHN:恩恩大致都理解了 只是還有一個地方有問題 : 那超導用蒸的好吃嗎144F 02/19 16:11
※ 編輯: ijsfkira 來自: 109.201.152.242 (02/19 16:17)
推 syuu:我懂!是在講 "超導呼 " 要怎麼做才好吃 讓老歪也能接受 對吧!146F 02/19 16:15
推 grimmi:我要說的你都說玩了只能幫你推147F 02/19 16:16
推 solartear:專業給推 不過很多做這方面的都覺得看不到前途轉跑道了148F 02/19 16:16
是的 至少現在凝態物理還有其他更有前(錢)景的研究
台灣做凝態實驗的 現在專門走這方面的當然也不算多了
我相信像吳茂昆等這種老一輩做超導出身的實驗家一定有點感受
重點是這個領域很難預測前景 自然就很難說服別人持續投資
所以也只有日本這種大國有辦法找到鐵基
推 vekin:專業推...雖然你寫的是中文,還是有一種看天書的感覺...152F 02/19 16:21
推 after1:快推不然人家以為我不懂153F 02/19 16:22
推 angels999:錯字有點多,但是幫我把我想說的打了,給推154F 02/19 16:22
推 mayaman:講的連古馬雅人都略懂,厲害!156F 02/19 16:24
是馬雅人!! 當然還是馬雅人大大更專業解釋得更耐心完整XD
推 lee988325:mayaman:講的連古馬雅人都略懂,厲害! XDD158F 02/19 16:25
※ 編輯: ijsfkira 來自: 109.201.152.242 (02/19 16:38)
推 ccgp:XDDDDDDDDDDDDDDD161F 02/19 16:31
推 jet80088:哦~原來喔(認真看完還是看無)162F 02/19 16:34
推 creulfact:只知道超導很難被解釋 也做不出model!~只能專業推了~XDD164F 02/19 16:37
推 merroy:幹 被抄走了165F 02/19 16:38
※ 編輯: ijsfkira 來自: 109.201.152.242 (02/19 16:40)
→ creulfact:不過以前上材導的時候 老師曾說 室溫超導底也許存在人體中 因為人體傳送指令(電流訊號)的速度快到驚人166F 02/19 16:38
推 xex999:竟然在八卦看到這種好文168F 02/19 16:41
噓 mf98060:樓上的材導老師 應該是沒念過生物才說出這種沒常識的話169F 02/19 16:41
推 king22649:跟愛迪生的燈泡差不多的行業,目前只能靠磨了...170F 02/19 16:42
→ mf98060:很明顯就是純二類思考
難怪大家狂推崇跨領域 就是以防有醫師拿統計數學來發PAPER171F 02/19 16:42
推 False:的確如此 差不多就是這樣了(點頭讚許)173F 02/19 16:43
→ mf98060:數學界早已出現好幾百年的東西 醫師自己分析發現 拿來發PA174F 02/19 16:43
推 Ksinmei:看不懂 只能推一下來認為我懂了175F 02/19 16:47
推 binshin:真強...這篇文章出現在八卦版...我還以為走錯版~~176F 02/19 16:48
推 eayterrr:恩 其實我也是這麼想的 只能推了178F 02/19 16:50
推 br2658:超導和希格斯的關係某個來演講的講者有講過 當初還用一個什麼墨西哥帽來比喻180F 02/19 16:53
推 tw765:阿鬼! 你還是...183F 02/19 17:02
推 PSRY:說得很清楚,大推。184F 02/19 17:02
推 Janius:媽媽~我看不懂中文啦!185F 02/19 17:03
→ PSRY:對某些科學家來說,從能量獲得(轉變)質量的過程是夢幻物理XD186F 02/19 17:04
推 yuusan:快推 不然..(ry187F 02/19 17:09
推 onenicky:中文字都看得懂,但是串在一起就....190F 02/19 17:11
推 scu96:和我想的一樣191F 02/19 17:12
推 rotusea:所以 什麼時候才會有磁浮汽車呢?(大誤)193F 02/19 17:18
推 seong321:寫得很淺白,我想再補充一萬字,可惜空間不夠了196F 02/19 17:33
推 kobenein:高中參加過物理營 看過超導實驗 就著迷了 大學也念了物理不過唸到後來都是天書加上英文不夠好就沒走超導的路了197F 02/19 17:36
推 danieo:喔喔 跟我想的差不多201F 02/19 17:46
推 deathsman:講得不錯,大概就是這樣子,大家要跟這位同學看齊202F 02/19 17:48
推 DJ007:林背上周日吃了西斯雞排,突然甚麼都懂了。204F 02/19 17:52
推 abola921:我當初就這樣子覺得了,只是沒寫出來罷了211F 02/19 18:07
推 kkchen:看無...212F 02/19 18:08
推 horse175:寫得很棒!推一個!! 認真看應該看得懂啦214F 02/19 18:12
→ jimshow2001:有點好奇當超導體被瞬間消滅,賦予質量的光子會不會因為劇烈的還原產生空間擠壓,畢竟帶質量光子是不容許出現在目前的三維空間(感覺像是立場盾215F 02/19 18:12
推 COOLTARO:有點看不太懂欸,可以全部翻譯成繁體中文說一次嗎?218F 02/19 18:13
推 winit:嗯嗯 雖然部分不認同 但還OK 恩恩219F 02/19 18:14
推 ftyu:你把我要講的都講完了~221F 02/19 18:15
推 whface:雖然不懂那些理論,但您的潑文精神令人尊敬!226F 02/19 18:39
推 Rebroff:請問你還留在臺灣工作嗎?231F 02/19 18:48
推 PlayPtt:我想講的被你先說完了只好跟推了232F 02/19 18:48
推 BMWSP2:難得的專業文~推233F 02/19 18:54
推 stu00160:先推 別讓別人知道我們看不懂...235F 02/19 18:59
推 frankego:是喔 那超導底可以裝光世代上網嗎?238F 02/19 19:31
推 makoto0952:就算被知道看不懂也沒差吧,有幾%看的懂XDDD239F 02/19 19:32
推 gcs1302:強者我學長!!!台大物理b97凝態哥!!!!242F 02/19 20:05
推 zzxtc:純推專業!243F 02/19 20:08
推 tsming:我的腦袋爆炸了XDDDD244F 02/19 20:14
推 herbi:趕快開課245F 02/19 20:21
推 kaed:專業推246F 02/19 20:35
推 myIDis7:100K可以超導 但離室溫超導也有一大段距離吧248F 02/19 20:42
推 AAPL:專業250F 02/19 20:53
推 yungo:原則上就是這樣了~ 30歲後的大魔導255F 02/19 21:40
推 h9856:看無..256F 02/19 21:44
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Re: [新聞] 超導電池 充1次用一輩子
02-19 14:41 ijsfkira.