液态的汞能导电吗?

时间:2021-09-19 12:29:49   作者:
这是一个很好的问题,而且具有一定的历史意义。正如其它网上网友正确指出的那样,纯汞在零下40°C时是液态金属,在那里它会凝固。作为液体,它是良导体,只是导电率不如一价金属,如钠、铜、银、金,甚至三价铝。

但由于它在室温下是液态的,而且质量密度很高,大多数其他元素和分子都会漂浮在液态汞上。这对历史意义很重要。

1908年,荷兰物理学家海克·卡莫林-昂内斯第一次在4.2K的温度下将氦气液化,并用一个简单的真空泵将氦气蒸发冷却到绝对零度以上1.5度左右。由于他拥有唯一一个可以达到这种温度的实验室——可以说是当时宇宙中最冷的地方,他开始测量诸如金属电阻在极低温度下的温度依赖性等东西。这样做有一个重要的理论原因。他发现,像银和金这样的金属的电阻几乎是线性地继续下降,直到其中的杂质阻止了进一步下降。他需要的是找到一种方法,得到一种杂质含量极低的导电体。

进入水星。由于它在室温下是液体,杂质会浮到表面。如果它被冷却到-40°C以下(或-40°F,因为他们在那个温度下测量的是相同的!),表面可以被加工以消除杂质。如果循环往复——先加热,然后冷却,再加工,等等——最终就能得到非常纯的水银。

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所以在1911年,当他建造了一个four-probe电阻测量的酒吧很纯汞,其正常阻力在升高的温度下仍远高于铜,银,金,冷却到绝对零度时它再次显示下限电阻由于杂质的标本。也就是说,直到温度降到液氦(4.2K)以下。在那个温度下,电阻陡然降至零——比他的仪器测量到的还要低。(我们现在知道,实际上是零。)

液态的汞能导电吗

他发现了超导状态。低于这个温度,水银变成了完美的导体,电阻为零。在过渡温度以上,电阻接近杂质。这开始了对超导量子现象的探索。我不确定,但我认为与这一研究相关的诺贝尔奖比其他任何课题都多,这一研究仍在继续,肯定会有更多的诺贝尔奖被授予这一领域的研究。
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