金属在绝对零度下是超导还是绝缘?

金属在绝对零度下是超导还是绝缘?

美国Brown大学的研究人员James Valles，宣布在被冷却到接近绝对零度、具有无限大电阻的超绝缘体(superinsulators)中发现了库伯对。超绝缘体在将来可与超导体结合，创造出完全不会产生热量的一种超级电路(supercircuits)。「我们发现库柏对能在绝对零度之下除了能导电，也能完全阻绝电流。」Valles表示。

Brown大学的研究人员是在使用铋(bismuth)制造一种只有四个原子厚的薄膜时，发现了超绝缘体；铋是一种常用的超导体材料。研究人员并使用该种薄膜制作了一个模板，在模板上打出多个50奈米大小的孔洞，以设置将铋从超导体变成超绝缘体的条件。

超导金属(superconducting metals)的工作原理，是将电子绑成库柏对(Cooper pair)，其运动能够耦合为长串的电子。这些电子与导体的晶格振动(lattice vibration)会在冷却到接近绝对零度时同步，因此避免与形成电阻的金属原子发生碰撞。

现在研究人员正试图开发出一种相对于超导体理论、又能说明超绝缘体工作原理的理论；而到目前为止，他们的理论认为，当库柏对做为超绝缘体时会被锁在一起，而不是连接成串。研究人员表示，在铋模板上的小孔，能让被锁住的的库柏对旋转成一个个小漩涡时被侦测到。

接下来，Brown大学的研究人员希望能为超导线制做隔热的超绝缘体；而如果超绝缘体对导线的效果很好，在来就是把两者结合在一起形成超导电路。研究人员表示，目前市面上的约瑟芬组件(Josephson junctions)，是用一个绝缘体将两个超导金属分开，而未来采用具备无限电阻特性之材料(即超绝缘体)的量子效应，可望制造出新型组件。

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热力学第三定律说过绝对零度以下不可能达到，所以现在对于金属的绝缘还是超导没有定论，只有有人能够先打破第三定律，才有可能解释这个问题！