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临界温度

材料从普通状态转为超导状态的那个温度界限,高于它超导性消失。

也称:Tc、critical temperature、临界温度 Tc

一句话

记作 TcT_c。低于它,材料超导;高于它,材料恢复普通电阻。就像水的 0 °C,是一个相变的分界线。

为什么大家盯着这个数字

超导的所有实用价值都被 TcT_c 卡着。TcT_c 低意味着要用昂贵的制冷:

4.2 K   液氦沸点     昂贵、稀缺、需专业设备
77 K    液氮沸点     便宜(比牛奶便宜)、易获取
300 K   室温        无需制冷

跨过 77 K 是一道分水岭:能用液氮的材料,工程成本会陡降。这就是 1986 年发现”高温超导”(铜氧化物,TcT_c 超过 77 K)会得诺贝尔奖的原因——温度绝对值仍然极低,但跨过了那条经济线。

它通常是材料的固有属性

每种材料有自己的 TcT_c:铝约 1.2 K,铌约 9.3 K,某些铜氧化物超过 90 K。它由材料的成分和结构决定,一般不是可以自由调节的旋钮。

所以任何声称”让 TcT_c 变成可调参数”的工作都值得注意——那意味着把材料的固有属性变成了可编程的量。