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美國(guó)超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展歷程

超導(dǎo)技術(shù)是指某些材料在低溫下電阻會(huì)消失，具有磁通排斥效應(yīng)和磁場(chǎng)限制作用的特殊性質(zhì)。這種神奇帶來(lái)了很多應(yīng)用可能性，例如高速列車、MRI等醫(yī)學(xué)設(shè)備以及核聚變反應(yīng)堆等。

20世紀(jì)初，荷蘭科學(xué)家海因里希·卡馬林戈·安德森(H.K.Onnes)通過(guò)液化氦，在極低溫度下發(fā)現(xiàn)了鉛的0電阻狀態(tài)，從而開啟了超導(dǎo)領(lǐng)域的先河。由于實(shí)際運(yùn)用需要更高工作溫度與廣泛適用范圍才能推動(dòng)其商業(yè)化進(jìn)程。

到了1961年，英國(guó)物理學(xué)家BrianD.Josephson提出了一個(gè)新概念：Josephson隧穿效應(yīng)(Josephsoneffect)，它促使人們關(guān)注到一種新型超導(dǎo)體——亞銅氧化物(YBCO)。YBCO是一種常見(jiàn)高溫超導(dǎo)體系（HTS），可以在-100℃左右達(dá)到0電阻態(tài)。

后來(lái)，在1986年全球范圍掀起“高Tc”(high-Temperaturesuperconductor,HTS)研究狂潮時(shí)期，美國(guó)的超導(dǎo)材料研究暴發(fā)式增長(zhǎng)。其中最為著名的是被譽(yù)為“液氮時(shí)代”的BSCCO系列高溫超導(dǎo)體(Bi-Sr-Ca-Cu-O)的誕生。其Tc值可達(dá)到77K（-196°C），不僅接近于常溫，而且比YBCO系列還要簡(jiǎn)單易制備、穩(wěn)定性好。

另外一種被稱作全硬質(zhì)合金線（All-Metalhardsuperconductorwire）也在90年中期正在進(jìn)行開發(fā)，它能夠?qū)崿F(xiàn)直流電場(chǎng)下的穩(wěn)定運(yùn)行，在應(yīng)用于磁懸浮列車中表現(xiàn)出了相當(dāng)不俗的效果。

以上這些具有里程碑意義的技術(shù)突破是美國(guó)超導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域得以快速成長(zhǎng)和公認(rèn)重量級(jí)別產(chǎn)業(yè)源頭之一原因。隨著更多領(lǐng)域如新能源、航天等產(chǎn)業(yè)對(duì)技巧提出需求,美國(guó)超導(dǎo)將繼續(xù)成為引領(lǐng)該領(lǐng)域全球創(chuàng)新與變革升級(jí)進(jìn)步前沿之地。