超导态零电阻特性形成条件和相图解释

自从1986年发现高温超导体以来,令人兴奋也存在困惑,过去非常成功的超导理论却不能全面解释相图。为探索解释相图,从超导态零电阻特性入手,以超导电子配对机制为线索,抓住零电阻状态必定存在没有电场的通路,也就是在通路内电场强度处处为零;根据光电效应或者量子隧穿现象,当电子逸出后必定留下空穴,并且这些空穴一定在每一个原子核周围形成空穴电场,因而使每一个原子核周围可以出现合电场强度等于零的空间区域。应用静电场高斯定理,求出了核外合电场强度,找到了合电场强度等于零的条件。当相邻原子之间合电场强度等于零的球面相切或相交时,便形成了整块材料内零场强的通路,出现超导态零电阻特性。依据零场强通路的条件解释了令人困惑的p型和n型材料高温超导相图及多超导态。以核外电子在合电场中受力,建立了合力运动方程,求出了能量解,当空穴数量满足解中电子的电位能大于零时,电子具有正能级,而非负能级,电子从正能级激发到零能级便产生了赝能隙。根据超导电子配对机制和零场强通路的条件,提出了室温超导材料的研制方向。