大国院士

第八百五十二章：室温超导的关键

的磷和硅结构和能级是如此的匹配的超导材料，是该领域所有学者几乎都在做的事情。

绝大部分的超导材料，也都是这样发现的。

适合的掺杂会提高超导材料的临界温度和临界电流强度这些。

无论是低温/高温超导材料，无论是铜氧化物，还是铁基超导材料，在研发的过程中都是通过对这些基础材料掺杂其他元素来提升这些属性的。

但是，人们并不知道在超导材料中，有哪种掺杂剂能够达到半导体的‘硅掺磷’这样完美契合的程度。

于是对超导材料的研究做法就是穷举。

大家把元素周期表上的那一排排的元素一个一个试，总有一个或一些，能达到结构和能级的最优匹配。

然而材料学是一个相当复杂的领域，物质世界也是如此复杂，掺杂剂也远不止元素。

就像钙钛矿ABX3的A位就从原本的原子，变成了更为复杂的甲胺基一样，思路一下就打开了，复杂度当然也就打开了。

这时候纯靠穷尽法的参数扫描、堆人力物力的研究思路，面对无穷多的化合物基团，显然会力不从心。

或许未来的AI和大数据推算是一个很好的解决办法。

但凝聚态物理和强关联电子体系告诉了徐川，这里其实还有另外一条路。

那就是材料的局域电子离域化！

也就是尽可能让局域电子待在费米面附近，而不是深深地埋在原子内层。

只要让材料的电子能够稳定的带在费米面附近，就能够最大程度的引导电流的通过。

如何构建一个这样的体系，就是实现室温超导材料的真正关键了。

至于合成手段，以目前的技术来说，毫无疑问就是纳米合成技术了。

只有细微到极致的纳米材料合成技术，才能精准的操控材料表面的每一块区域。

氧化铜基铬银系室温超导材料就是通过纳米技术合成的。

在特定的条件下，通过微调氧化铜晶体层表面的堆叠和扭曲，再掺入银和铬元素，可以使界面最大超电流根据电流方向而变化，并实现对界面量子态的电子控制，通过反转电流的极性来改变量子态，进而实现超导。

不过遗憾的是，它仍然并不是‘狭义’上的室温超导材料，需要一定的外部压强来稳定费米面的电子离域化。