超导电性的发现

1898 年，英国物理学家杜瓦，克服重重困难，首次液化了氢气，为低温物理的发展迈出了重要的一步。事隔八年之后，卡末林·昂内斯也成功地液化了氢气，而且由于方法上的革新。1908 年 7 月 10 日昂内斯第一次成功地获得了液化氦，使温度可以降低到 4K 左右。1910 年又把低温推进到 1.04K，真正逼近了绝对零度，所以昂内斯的朋友都风趣地赠给他一个头衔“绝对零度先生”。

物理学家致力于低温，并不仅仅是为了液化气体，更不是为获得最低的低温数字。而是要研究物质在低温时的性质。杜瓦发现，金属的电阻随温度的降低而减小。能斯特的工作表明，纯金属的电阻最终在绝对零度消失。昂内斯在液氢的温度下测量了金属物质金、汞、银、铋等的电阻，发现不同水银的电阻是温度的函数。在 4.2°K 时，由于出现了超导性，电阻突然消失了。

纯度的金属在低温下电阻变化不同，而且金属越纯，随着温度的降低， 其电阻就变得越小。昂内斯继续在液氦温度下，测量了汞。因为汞在室温下为液态，易用蒸馏法获得很高的纯度。这次测量的结果使昂内斯大为惊讶。1911 年 4 月 28 日，卡末林·昂内斯发表了一篇题为《在液氦温度下纯汞的电阻》的论文，向世界宣告，“纯汞能够被带到这样一个状态，其电阻变为零，或者说至少觉察不出与零的差异。”人们第一次看到了超导电性！

人们都知道，金属导电时有电阻，而昂内斯发现在液氦温区汞没有电阻，这无疑是物理学上的一个重大发现。这种零电阻的特性就叫超导电性， 具有这种性质的物体就叫超导体，出现超导电性的温度叫转变温度或临界温度。

昂内斯进一步的实验给出了汞电阻在液氦温度下随温度的变化曲线

（见上页图）。