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超導體:電纜導體領域「神」一般的存在
【電纜網訊】最新一期的《科學》雜誌上，美國一個聯合研究團隊日前成功地在高壓下把液態氘（重氫）擠成了導電體金屬氫。理論工作者推斷金屬氫是一種高溫超導體，是高密度、高儲能材料。不可否認，高溫超導體是20世紀最偉大的發現之一。
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石墨烯超晶格:既成為絕緣體,也可成為超導體!
說起材料的導電能力，我要首先介紹一項重要的物理理論：能帶理論（Energy band theory ）。它是討論晶體（包括金屬、絕緣體和半導體的晶體）中電子的狀態及其運動的一種重要的近似理論。完全被電子佔據的能帶稱「滿帶」，滿帶中的電子不會導電；完全末被佔據的稱「空帶」；部分被佔據的稱「導帶」。導帶中的電子能夠導電；價電子所佔據能帶稱「價帶」。能量比價帶低的各能帶一般都是滿帶，價帶可以是滿帶，也可以是導帶。一般常見的金屬材料，其導帶與價帶之間的「能隙」非常小甚至重疊在一起，在室溫下電子很容易獲得能量而跳躍至傳導帶而導電。
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「魔力角度」:讓石墨烯超晶格既可成為絕緣體,也可成為超導體!
他們通過調諧石墨烯，使之表現為超導體或者絕緣體。，其導帶與價帶之間的「能隙」非常小甚至重疊在一起，在室溫下電子很容易獲得能量而跳躍至傳導帶而導電。禁帶寬度的大小決定了材料是具有半導體性質，還是具有絕緣體性質。半導體的禁帶寬度較小，只要給予適當條件的能量激發（例如：升溫、光照、電磁場激發），電子就可以被激發傳到導帶，從而使材料具有導電性。然而，絕緣體的禁帶寬度很大，即使在較高的溫度下，仍是電的不良導體。然而，莫特絕緣體卻是一種神奇的材料。
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美研製奇特拓撲超導材料 表面金屬內部超導體
3年前，美國普林斯頓大學的一個研究小組發現了三維拓撲絕緣體，這是一種金屬表面的奇怪絕緣 體，雖然它獨特的屬性具有很大應用潛力，但用於量子計算機卻並非理想材料
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物理所高壓誘導拓撲絕緣體碲化鉍超導性研究取得新進展
最近，中科院物理研究所/北京凝聚態物理國家實驗室（籌）超導國家重點實驗室趙忠賢院士、孫力玲研究員及博士研究生張超等與周興江研究員及博士生陳朝宇合作，利用自主研製的先進的低溫－高壓－磁場綜合測量系統，對拓撲絕緣體Bi2Te3單晶進行了系統的研究。通過高壓原位磁阻和交流磁化率的雙重測量，研究了壓力誘導的拓撲絕緣體至超導體的轉變。
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發現電子古柏對新狀態,處於超導體與絕緣體的中間地帶
當溫度冷卻至接近絕對零度時，有些金屬會變成完美超導體，其中秘密就在於電子形成「古柏對」。過去科學家已發現古柏對能導致金屬變成超導體、也能變成絕緣體，現在，科學家在發現古柏對的第3 種全新狀態：不是超導體也不是絕緣體，而是像普通金屬一樣能在有電阻的情況下導電。
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電學:靜電現象及導體與絕緣體
二、導體與絕緣體絕緣體是不易導電的物體。②.絕緣體a.定義：不容易導電的物體叫作絕緣體(也叫電介質)。b.絕緣體不容易導電的原因：在絕緣體內部能自由移動的電荷很少或幾乎沒有。處於這種狀態的物質叫超導體。b.超導現象：超導現象是1911年荷蘭科學家昂尼斯測定水銀在低溫下的電阻時發現的，當溫度降低到4.2K(－269℃)時，水銀的電阻突然消失，也就是電阻變為零。c.主導臨界溫度：物質的電阻變為零時的溫度叫作這種物質的超導轉變溫度或超導臨界溫度，用Tc表示。
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氣體有可能變成固體甚至金屬嗎,什麼條件下會發生相變?
低溫是物質從氣態或液態相變成固態的條件。但任何氣體都可以相變成金屬，這一點恐怕很多人就不清楚了。氣體變為金屬非常困難，主要是需要極大的壓力。而要在地球上獲得如此大的壓力很難很難。早在1935年，英國科學家貝納爾就預言，在高壓下，任何絕緣體都能夠變成導電金屬體，但不同材料轉變為金屬的壓力不同。而金屬氫，是人們認為最難獲得的一種材料。科學家們預測，製造出金屬氫可能需要25萬個大氣壓。但後來發現這點壓力遠遠不夠。
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日本科學家用新方法使絕緣體變為超導體
日本東北大學科學家在新一期英國《自然·材料》雜誌網絡版上報告說,他們利用一種被稱為場效應的新方法,首次成功地使透明的氧化物絕緣體轉變成了超導體
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超高壓下3件神奇的事
它會導致各種物質進行自身性質的轉變，就像一團鱗狀石墨變成一顆鑽石——地球上自然形成的最堅硬物質。因為水分子對彼此的引力強於對油分子的引力，但結果發現， 在適當條件下它們確實溶合了，其中一種條件就是高壓。 科學家能用一種叫做鑽石對頂砧的設備（也叫DAC）製造出這種條件，該設備可用兩個無瑕疵鑽石的對頂面擠壓物質。依靠的是對那個狹小的實驗區施加的壓力，DAC能造出你在地核才能發現的強大壓力。科學家用DAC將水與液態甲烷，或四氫化碳溶合。
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液態?金屬態氫可能存在嗎?
金屬氫是可能實際存在的。事實上，木星和其它類似氣態巨行星固態內核被認為主要由它構成。能否利用現有技術在地球上製造金屬氫是很難回答的問題，因為這取決於你對金屬氫的定義。氫在大氣中通常以雙原子分子的形式（即H2，也稱分子氫）存在。當氫分子被壓縮時，它會在保持雙原子結構的情況下變成固態，再到金屬態，即金屬氫分子。
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超導效應是什麼,絕緣體如何轉變為超導體?一位帶你了解
首先，昂內斯將汞冷卻到零下40℃，使汞凝固成線狀；然後利用液氦將溫度降低至4.2K附近，並在汞線兩端施加電壓；當溫度稍低於4.2K時（相當於-269℃時，將開氏溫度轉變為攝氏度的公式就是開氏溫度-273，因為絕對零度是-273度），汞的電阻突然消失，表現出超導狀態，後來他又發現許多金屬和合金都具有與上述汞相類似的低溫下失去電阻的特性，由於它的特殊導電性能，卡茂林-昂尼斯稱之為超導效應。
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美研製出奇特的拓撲超導體材料
3年前，美國普林斯頓大學的一個研究小組發現了三維拓撲絕緣體，這是一種金屬表面的奇怪絕緣體，雖然它獨特的屬性具有很大應用潛力，但用於量子計算機卻並非理想材料。兩年來，科學家經過不斷探索，完全扭轉其性質，使之成為表面是金屬、內部卻具有超導性的拓撲超導體。這種新材料的發現有望發展出新一代電子學，使當前的信息存儲與處理方式完全改觀。
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巖漿中的巨大能量——流體金屬氫
現在，氫已經成為一種重要的工業原料，全世界生產的氫氣約有2/3用於合成氨工業；氫氣在氧氣中燃燒的氫氧焰達3000℃高溫，可用於熔融和切割金屬；利用氫的同位素氘和氚的原子核聚變時產生的能量能生產氫彈；液態氫，作為最理想的火箭燃料，與液態氧混合燃燒可以產生大約等於350的比衝量；美國於2002年提出了「國家氫動力計劃」，短短十幾年來，氫燃料電池已經在高速車輛、巴士
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鐵基超導體中觀察到絕緣體-超導體轉變
銅氧化合物高溫超導體的母體普遍認為是反鐵磁的Mott絕緣體，超導電性的產生是通過摻雜引入載流子，壓制反鐵磁態導致的絕緣體-超導體轉變而實現的。
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【備考指導】公基備考:導體、半導體、絕緣體
在外電場作用下，載流子作定向運動，形成明顯的電流。二、常見的導體金屬是最常見的一類導體，例如鋁、鐵、銅、銀等，大部分金屬都是導體。金屬原子最外層的價電子很容易掙脫原子核的束縛，而成為自由電子，留下的正離子(原子實)形成規則的點陣。金屬中自由電子的濃度很大，所以金屬導體的電導率通常比其他導體材料的大。
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新量子開關能改變材料的量子特性,把金屬變成絕緣體
「我們發現了一種新的方法，可以將材料中的導電開關從開到關。」該研究的第一作者Berend Zwartsenberg說，他是不列顛哥倫比亞大學斯圖爾特布呂松量子物質研究所(SBQMI)的博士生。「這一激動人心的結果不僅擴展我們對導電機理的理解，還將幫助我們進一步探索已知的性質，如導電性、磁性和超導性，並發現可能對量子計算、數據存儲和能源應用很重要的新性質。」
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新開發的石墨烯裝置,既是墨烯超導體,又能是石墨烯絕緣體!
它可以很容易地從導電而不損失任何能量的超導材料，切換到阻擋電流的絕緣體，然後再回到超導材料——所有這一切都只需要簡單地翻轉一個開關，其研究發現發表在《自然》上。通常，當有人想研究電子在超導量子相和絕緣相中的相互作用時，需要研究不同的材料。伯克利實驗室材料科學部的教授，也是加州大學伯克利分校的物理學王教授說：通過該系統，可以在一個地方同時研究超導相和絕緣相。
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一種新的量子材料--拓撲絕緣體
一、拓撲絕緣體簡介按照導電性質的不同，材料可分為「金屬」和「絕緣體」兩大類；而更進一步，根據電子態的拓撲性質的不同，「絕緣體」和「金屬」還可以進行更細緻的劃分。拓撲絕緣體就是根據這樣的新標準而劃分的區別於其他普通絕緣體的一類絕緣體。因而，拓撲絕緣體的體內與人們通常認識的絕緣體一樣，是絕緣的，但是在它的邊界或表面總是存在導電的邊緣態，這是它有別於普通絕緣體的最獨特的性質。
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神奇的超導——超導體的前世今生
這種由氫、碳和硫組成的化合物在287.7±1.2K（約15℃）的室溫和267±10千兆帕的大氣壓下表現出了超導性，這也是人類發現的第一個室溫超導體。什麼是超導體？超導體的發展又經歷了什麼呢？羅切斯特大學的超導實驗室（圖源：nature.com）根據物質的導電性能可以分為導體（Conductor）、半導體（Semiconductor）和絕緣體（Insulator）。