缪勒和柏诺兹：超导转变临界温度的研究及贡献

超导体的特性使它能在各种领域得到广泛的应用。但早期的超导性发生在液氦极低温度条件下，大大限制了超导材料的应用，人们一直试图在提高超导转变的温度。虽然巴丁、库珀和施里弗在超导理论上的研究取得了一定的突破，但总起来看，超导的实验研究并不顺利，特别是各种超导材料的临界温度，提高得很慢。从1911年到1986年，75年间从水银的4.2开提高到铌三锗的23.2开，才提高了19开。也就是说，1975年总算有了一定的进展，用铌三锗进行超导实验时，它的临界温度达到了23.2开。到1986年，美国国际商用机器公司设在瑞士苏黎世实验室的两位物理学家将超导的临界温度提到30开，也就是说，一下子就提高了近7开。

这两位物理学家名叫缪勒和柏诺兹。高临界温度超导电性的探索是凝聚态物理学的一个重要课题，自从发现超导电性以来，人们逐渐认识到超导技术潜在的应用价值，世界许多国家都花费很大力气开展这方面的工作。然而在研究的早期，超导转变温度太低，离不开昂贵的液氦设备。因此，如何提高超导转变临界温度就成了许多科学家研究的课题，这其中就包括缪勒和柏诺兹。

缪勒(www.xing528.com)

缪勒早期研究固体物理，涉及范围包括电磁学、热力学、固体结晶学和电子材料应用。1970年开始进行超导研究。1983年，他和柏诺兹合作研究LaNiO3与LaA1O3混合晶体的超导特性。1985年，他们受到法国科学家米歇尔关于钡镧铜氧物质研究论文的启发。开始对镧铜氧体系进行长期深入的研究。他们采用钡、镧、铜的硝酸盐水溶液加入草酸形成沉淀，以制备样品，将草酸盐混合物在900摄氏度加热5小时使沉淀物分解，并进行反应，然后压成片状，再在还原性气氛中以900摄氏度的温度进行烧结，形成金属型缺氧化合物多晶体。经实验分析，样品在300开以下的温度范围内测量电阻率—温度关系得出：开始时，随着温度下降，电阻率呈线性地减小；在经过极小值后，电阻率又以温度的对数函数形式增大；最后，电阻率急剧下降3个量级而变为零。对于有些样品，其电阻率峰值所处的温度值为35开，而电阻完全消失的温度为13开。当时由于只测量该物质的电阻率，未测量超导体的另—重要性质——完全抗磁性，故不能完全肯定是一种超导现象。1986年4月，他们在德国《物理学报》上，措词谨慎地发表了题为《可能的钡镧铜氧系高Tc超导电性》文章。同年10月，他们自己和日本东京大学各自独立地作了进一步验证，证明在小于0.1特的磁场下样品呈现出抗磁性，最初出现抗磁性的温度发生在T=（33±2）开。如果施加1～5特的磁场，抗磁性即消失，从而完全证实，材料的确发生了超导转变。

这是一个重大的突破，当时的人们认为，他们的这一研究成果宣告了超导技术开发时代即将到来。进而掀起了以研究金属氧化物陶瓷材料为对象，以寻找高临界温度超导体为目标的“超导热”。全世界有260多个实验小组参加了这场竞赛。