像做几何题那样做科研（3）

                              晏成和   卢继安

 用这种格式写博客，为的是借鉴几何学的因果明晰、逻辑严谨。

  （前一句是因为∵，后句是所以∴， 已知-直接用在文章中）

    求证： 超导原理及其物理机制是什么？

    证明：∵ 超导的条件是温度很低（已知，实验事实）

     极低温下物质能够形成超导、超流等特殊的物质特性。（已知）

 ∴ 超导时材料的核外电子速率很低。（上一篇文章的结论：物质温度升高-核外电子速率高—跃迁时发出高频光波；物质温度降低-核外电子速率下降，跃迁发出光波的频率随之下降。核外电子的运转速率随温度规律变化（6））…（1）

∵ 超导发生时温度极低（已知）

∴ 超导材料的电子速率极低，价电子速率极低（…结论（1）） 

∵ 价电子运行缓慢，原子某表面较长时间没有价电子（运行缓慢的结果）

∴ 原子核增大库仑力以吸引、调动电子。（核内核外电荷趋向平衡）

∴ 增大了的库仑力的原子可以吸引相邻原子的价电子。

（核内核外电荷需平衡）                 … 结论（2）

∴  失去价电子的原子顺势吸引相邻原子的价电子（同上）

∵  所有原子都顺势吸引邻近价电子，

∴  导致此时的价电子不再绕核运转，而是排队从原子表面滑过。

（价电子运动状态的改变，既满足了核心的要求，又适应了低温，低速）

∴  并且得到来自核心的输运力（核心牵引价电子排队从原子表面滑过）

∵  有核心牵引电子排队运行，没有电阻（电阻为零，还有输运力）。

∴  形成了超导。

∵  超导满足了低温下原子对电子需要，电子处在非 常规运动状态。

∵  外磁场容易干扰输运电子（左手定则）

∴  超导体必须排斥外来磁场，形成迈纳什效应（超导体排除磁场）。

∵  超导状态是价电子排队从原子表面滑过，只要有价电子、有低温就可以形成超导。

∵  超导状态与物质是否是金属无关，非金属也能形成超导（实验事实）

∴  超导与是否是金属无关，事实上一些5价、7价的非金属也很容易形成超导态。

（证毕）

∴  超导的物理机制是：核外电子的运动速率随着温度变化，温度极低-价电子速率极低。

∴   超导的原理是：速率极低的电子运动不能满足对核心的覆盖。于是，核心增大库仑力吸引相邻原子的价电子，所有原子都如此，形成了价电子排队从原子表面滑过，电子滑过不仅没有电阻，还得到核心的输运力。所以电阻为零。

附：高温超导

∵ 制作、保持超导极低温度困难（技术条件）

∴ 希望找到能在较高临界温度发生超导的材料或液氮超导材料。

（全世界超导实验室都在努力）

∵ 超导原因是原子增大了的库仑力，吸引相邻原子的价电子。（…结论（2））

∴ 找到价电子不稳定的材料，就比较容易被相邻的原子吸引、容易形成超导，

  （价电子多、不对称，如：5或7价）

∵ 超导原因是原子吸引相邻原子的价电子。（…结论（2））

∴ 材料内部电荷运动紊乱，低温下容易引起原子对紊乱电荷的争夺，容易形成超导，           （材料电子少、带正电荷）

∴ 事先让材料携带正电荷（有较高的电压）也比较容易形成高温超导。

     （证毕）

                             2019、9、15、