一种室温超导材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高温超导领域，尤其涉及一种室温超导材料。 二、
【背景技术】
[0002] 1986年，瑞士苏黎世IBM研究学者J. G. Bednorz和K. A. Muller首次发现了铜氧化 合物高温超导体，其超导温度达到35K(-238°C )。这一发现引发了国际上高温超导研究热 潮，许多研究者开展了大量的相关研究工作，其中最突出的成果是发现了该类铜氧化合物 材料中超导温度最高已达到135K(-138°C )，但离"室温超导"还有相当一段距离。高温超 导的问世对传统超导理论也带来了巨大的冲击，过去非常成功的费米和BCS超导理论不能 全面解释相图，二十多年过去了，高温超导的机理仍然悬而未决。因此，发现新的更高温度 甚至室温超导材料和揭示高温超导的产生机理是当今超导研究的两个重要方向。 三、
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种室温超导材料，其超导温度达到室温范围，即 293K(20°C )左右。
[0004] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0005] 本发明提供的一种室温超导材料是由P型和N型材料组成的，P型材料内含有空 穴，N型材料内含有电子，要求P型材料内空穴数量多于N型材料内电子数量，将这样两种 材料组合成一个整体，使整体材料内净空穴数量Hi tl满足以下关系：
[0006] (2 + ^r；2)<m0 ^ (2 + r^\Z -1)
[0007] 这是超导条件不等式，式中各参数的意义如下：
[0008] A :整体材料最大外形尺寸
[0009] rQ :原子间中心距离的一半 [0010] Z :空穴型材料的原子核电荷数
[0011] 1 :以原子核中心为球心、以A为半径的球内包含的电子数
[0012] 严格按照上述参数组成的材料，在室温条件下就具有零电阻特性，这就是本发明 提供的一种室温超导材料。
[0013] 超导体的一个重要特征是零电阻特性，这就决定了超导体内一定存在一条电场为 零的通道，在这条零电场通道内电子运动没有阻力，电阻为零。依公知知识，一切物质都是 由原子核和电子组成的，原子核带正电，电子带负电，电子绕原子核旋转。本发明就是要在 室温条件下，在每一个原子核外构建一个零电场空间区域，并且相邻原子之间零电场空间 区域相切或相交，使整体材料内所有原子的零电场空间连成一体，从而实现整体材料内存 在一条零电场通道，实现零电阻特性。
[0014] 依公知知识，带正电的原子核在其周围形成电场，其电场的方向背向原子核，指向 无穷远，在核外任意一点D处，设D点与原子核中心之间的距离为r，则D点电场强度E 1的 大小（见附图2)可用下式表示：
【主权项】
1. 一种室温超导材料，在室温条件下（293K)或者说在大气中的常温自然条件下 (_40°C~+50°C )具有零电阻特性，其特征在于：这种材料由含有空穴的P型和含有多余电 子的N型材料所组成，要求P型材料内的空穴数量大于N型材料内的电子数量，将这两种材 料组成一个整体，使整体材料内净空穴数量Hl tl满足超导条件不等式：
式中：^表示整体材料最大外形尺寸，Γ(ι表示原子间中心距离的一半，Z表示空穴型材 料的原子核电荷数，1表示以原子核中心为球心、以^为半径的球内包含的电子数。
2. 根据权利要求1所述的一种室温超导材料，其特征在于：它是由一种P型材料和一 种N型材料所组成，二者之间可加绝缘层，N型材料内也可以注入电子流，由此构成的整体 材料内的净空穴数量满足超导条件不等式并维持它时，P型材料出现〇电阻特性、转变成室 温超导材料。
3. 根据权利要求1所述的一种室温超导材料，其特征在于：它是一种用绝缘材料密封 的导体材料，如铜、铝、锌、铁、锰、锡、钛、铅、金、银等金属，在导体材料两端注入电子流，当 导体材料中原有的空穴受到注入电子中和后，其净空穴数量满足超导条件不等式并维持它 时，该导体材料出现〇电阻特性、转变成室温超导材料。
4. 根据权利要求1所述的一种室温超导材料，其特征在于：它是由两种含有空穴的P 型材料所组成，其中一种材料的空穴数量小吁
，例如汞，而另一种材料的空穴数 量则大于
，例如铝、铜、锌、铁、锰、锡、钛、铅、金、银、钠、钾等金属，由此两种 材料各自按一定比例制成液态汞齐，当汞齐内的净空穴数量满足超导条件不等式并维持它 时，汞齐出现〇电阻特性、转变成室温超导材料。
5. 根据权利要求1所述的一种室温超导材料，其特征在于：它是由一种或几种有机溶 剂如液氨、二硫化碳等混合材料，和一种或几种金属导体如钠、钾、钙、镁、铝、铜等可被有机 溶剂腐蚀的材料混合组成，当混合材料内的净空穴数量满足超导条件不等式并维持它时， 混合材料出现〇电阻特性、转变成室温超导材料。
6. 根据权利要求1所述的一种室温超导材料，其特征在于：它是由一种或几种具有腐 蚀性的气体如氯气、硫化氢、二氧化硫等，和一种或几种金属导体如钠、钾、钙、镁、铝、铜等 可被气体腐蚀的材料混合组成，当混合材料内的净空穴数量满足超导条件不等式并维持它 时，混合材料出现〇电阻特性、转变成室温超导材料。
7. 根据权利要求1所述的一种室温超导材料，其特征在于：它是一种由水和金属盐类 及强酸强碱组成的溶液，如氯化钠、或氯化钾水溶液加硫酸、或加氢氧化钠组成的混合液， 当混合液内的净空穴数量满足超导条件不等式并维持它时，混合液出现〇电阻特性、转变 成室温超导材料。
【专利摘要】本发明提供一种摆脱了低温苛刻条件的室温超导材料，在室温条件下或者说在大气中的常温自然条件下具有零电阻特性。这种材料由P型和N型材料所组成，要求P型材料内含有的空穴数量大于N型材料内含有的电子数量，将这两种材料组成一个整体，使整体材料内净空穴数量m0满足以下超导条件不等式：满足该不等式的材料可以是一种用绝缘材料密封的导体材料，在导体材料两端注入电子流；可以是汞和铝、铜、锌、铁、锡、铅等金属制成的液态汞齐；可以是一种或几种有机溶剂和一种或几种金属导体如钙、镁、铝、铜等制成的液体；也可以是一种由水和金属盐类及强酸强碱组成的溶液，如氯化钠、或氯化钾水溶液加硫酸、或加氢氧化钠组成的混合液。
【IPC分类】H01B12-00, H01L39-12
【公开号】CN104752600
【申请号】CN201310726103
【发明人】胡纯有, 胡秀园, 胡京砾, 胡娟秀
【申请人】胡纯有
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月26日