基本介紹
室溫超導體火力發電廠可以建造在任何地方，但利用可再生能源的綠色電廠就要謹慎選址了，因為高原上才有強勁的風，沙漠中方能長沐日光，因此要向綠色能源轉變，我們面臨的最大挑戰之一，就是如何跨越數百千米的距離，將這些來自偏遠之地的電力輸送至城市。
最先進的超導電纜可將電能輸送幾千千米而僅有百分之幾的損耗。但麻煩的是，電纜必須一直浸在77K(約 -196℃)的液氮之中。因此，如果要架設這樣的電纜，每隔一千米左右就必須安裝泵機和冷卻設備，大大增加了超導電纜方案的成本和複雜程度。
能在常溫常壓下工作的超導體，將使全球化電力供應夢想成真。通過橫穿地中海底的超導電纜，非洲撒哈拉沙漠的太陽也可以給西歐供電。然而，製作室溫超導體的秘訣至今依然成謎，與1986年時沒有什麼兩樣——研究人員就是在那一年，首次製備出了可在相對“高溫”的液氮中實現超導的物質(此前的超導體需要冷卻至 23K以下)。
2008年，一大類以鐵元素為基質的全新超導體(鐵基超導體)被人發現。理論學家能夠找到高溫超導體工作機制的希望也因此而大增(參見《環球科學》2009年第 8期《高溫超導“鐵”的飛躍》)。如果掌握了這一機制，室溫超導體也許就不再遙不可及。遺憾的是，目前進展仍很緩慢。
關鍵成因
自從20多年前看到室溫超導的可能性以來，追求室溫超導一直是科學家的夢想。能夠在室溫下進行零損耗(阻力)傳輸的材料具有巨大潛力，可能的套用包括磁懸浮列車、高效磁共振成像儀、無損發電機、變壓器和傳輸線以及功能強大的超級計算機等。
但不幸的是，科學家一直無法破譯氧化銅材料是如何在極低溫度下(如液氮中)成為超導體的。而目前已知的具有最高超導溫度的材料，出人意料的竟然是陶瓷絕緣體。陶瓷絕緣體在“摻雜”前表現為磁體，但只要將電荷載體(空穴或電子)摻入後，陶瓷絕緣體開始神秘地表現出超導性能，其摻雜載體形成了可無損耗運送電子的超導對。
在此方面，研究人員一直面臨的主要難題是：一種原先無法運送電子的磁體是如何轉變成電子的完美導體———超導體的。劍橋大學的研究團隊在這個問題上取得了重大進展。
研究人員發現，在超導性中扮演重要角色的電荷“空穴”載體源於氧化銅超導體的內部電子結構。這些發現對於下一步揭秘將空穴結合在一起的“膠”，並確定是什麼使其能夠超導至關重要。
研究的領導者蘇奇特拉•塞巴斯蒂安博士評論說，過去實驗的困難在於，一旦材料表現出超導特性，如何著手去了解其微觀機制。超導特性給被研究的材料蒙上了一層“面紗”，隱藏了其內部工作機制，使實驗探針無法觸及。劍橋團隊取得的重大進展則是使用了強磁場，推動空穴穿過超導罩，即磁通渦鏇，在此區域超導性被破壞，藉此就能探求其基本電子結構。
研究人員已首次在高溫超導體中找到了摻雜空穴載體“口袋”聚集在一起的電子結構位置。實驗已在了解超導對如何在這些空穴“口袋”外形成方面取得了重要進展。通過準確定位這些超導體的電子結構中摻雜空穴聚集的地方，研究人員已能在以下兩個重要方面獲得深入的了解：
1.能夠利用探針揭示空穴口袋位置和大小，這是決定這些粒子如何黏連形成超導的重要步驟。
2.實驗已成功地進入磁性和超導性之間的區域：當超導面紗被部分揭開時，實驗表明了形成空穴口袋的基礎磁性的存在。
