高温超导体

高温超导（High-temperature superconductivity，High Tc）是一种物理现象，指一些具有较其他超导物质相对较高的临界温度的物质在液态氮的环境下产生的超导现象。高温超导体（High-temperature superconductors）是超导物质中的一种族类，具有一般的结构特征以及相对上适度间隔的铜氧化物平面。它们也被称作铜氧化物超导体。此族类中一些化合物中，超导性出现的临界温度是已知超导体中最高的。不同铜氧化物在常态（以及超导态）性质之间具有共同的特征；这些性质中，许多无法以金属的传统理论来解释。铜氧化物的一致性理论至今尚不存在，然而这项问题触发了许多实验方面与理论方面的研究工作；此一领域的重要性已经远超过开发出室温超导体这项目标。铜氧化物超导体在实验上是由卡尔·米勒及约翰内斯·贝德诺尔茨首度发现，不久两人的研究成果即受到1987年诺贝尔物理学奖的肯定。1987年，来自台湾的美国物理学家吴茂昆和朱经武在钇钡铜氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上，液氮的“温度壁垒”（77K）也被突破了。根据权威的科学引文索引数据库Web of Science（英语：Web of Science），由吴茂昆为第一作者（共同作者包括休士顿大学朱经武）的论文"Superconductivity at 93 K in a new mixed-phase Y-Ba-Cu-O compound system at ambient pressure"自1987年3月于美国物理学会期刊《物理评论快报》发表以来自2018年已获期刊论文引用超过五千多次，这篇史上第一次超越液态氮沸点“温度壁垒”（77K, 绝对零度以上）而将超导温度从30K提升到90K（摄氏零下183度）以上的研究突破自1911年后七十多年的物理学研究瓶颈，为临界温度高于77K的材料称为高温超导体下了定义，不但于当年获瞩目，也被指为超导体领域30年来最重要的先驱之一，吴茂昆团队的发现对尔后超导体的科学与商业应用颇具影响。1987年底，铊－钡－钙－铜－氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K。从1986年－1987年的短短一年多的时间里，临界超导温度提高了近100K。2015年，物理学者发现，硫化氢在极度高压的环境下(至少150GPa，也就是约150万标准大气压)，约于温度203K （-70 °C）时会发生超导相变。2018年，德国化学家发现LaH10在压力170GPa，温度250K（-23℃） 下有超导性出现，是目前已知最高温度的超导体。高温超导铜氧化物超导体包括YBCO（钇-钡-铜-氧化合物）等，都是著名的突破液氮的“温度壁垒”（77K）的材料。