超導(dǎo)體是一種在極低溫下表現(xiàn)出零電阻和完全磁通排斥的物質(zhì)。這意味著，當(dāng)超導(dǎo)體處于超導(dǎo)態(tài)時(shí)，電流可以無阻礙地在其中流動(dòng)，而且磁場(chǎng)無法穿透其內(nèi)部。超導(dǎo)體的這些特性使得它們?cè)谠S多領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用，包括磁共振成像（MRI）、磁懸浮列車、高能物理實(shí)驗(yàn)等。

BCS理論是超導(dǎo)體領(lǐng)域中最重要的理論之一，它由約翰·巴丁（John Bardeen）、列昂尼德·庫珀（Leon Cooper）和羅伯特·施里弗（Robert Schrieffer）于1957年提出，他們因此獲得了1972年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。BCS理論是對(duì)超導(dǎo)現(xiàn)象的微觀解釋，它基于量子力學(xué)原理，尤其是電子的波動(dòng)性和電子-聲子相互作用。

在BCS理論中，超導(dǎo)體的超導(dǎo)性質(zhì)主要?dú)w因于電子之間的庫珀對(duì)形成。庫珀對(duì)是一種由兩個(gè)電子組成的配對(duì)，這種配對(duì)的形成是由于晶格內(nèi)部的聲子振動(dòng)引起的。晶格振動(dòng)會(huì)在晶格內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)準(zhǔn)粒子，被稱為庫珀對(duì)。這個(gè)概念的關(guān)鍵在于，由于庫珀對(duì)內(nèi)部電子之間的相互作用，它們會(huì)以一種集體的方式協(xié)同運(yùn)動(dòng)，使得整個(gè)系統(tǒng)的自由能降低，從而產(chǎn)生超導(dǎo)現(xiàn)象。

BCS理論的提出極大地推動(dòng)了對(duì)超導(dǎo)體的理解和應(yīng)用，但它并不能完全解釋所有超導(dǎo)體的現(xiàn)象。近年來，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一些新型超導(dǎo)體，其超導(dǎo)機(jī)制與傳統(tǒng)的BCS理論不同，被稱為“非常規(guī)超導(dǎo)性”。非常規(guī)超導(dǎo)性是凝聚態(tài)物理學(xué)中一個(gè)重要的研究領(lǐng)域，其機(jī)制尚未完全闡明。研究新型非常規(guī)超導(dǎo)材料，對(duì)于理解超導(dǎo)性機(jī)制和開發(fā)新型超導(dǎo)應(yīng)用具有重要意義。

此前，非常規(guī)超導(dǎo)性只在實(shí)驗(yàn)室人工合成的材料中被觀察到。直到最近，一項(xiàng)突破性的發(fā)現(xiàn)徹底改變了這一局面：科學(xué)家們?cè)谝环N名為黝簾石的天然礦物中發(fā)現(xiàn)，它在5.4開爾文的低溫下表現(xiàn)出超導(dǎo)性，并且找到了非常規(guī)超導(dǎo)性的確鑿證據(jù)。該論文已發(fā)表在《Communications Materials》雜志上。

黝簾石是一種稀有的礦物，存在于某些巖層中，其化學(xué)式為 Rh17S15。為了探究黝簾石的超導(dǎo)特性，研究人員對(duì)其進(jìn)行了低溫測(cè)試。其中一項(xiàng)關(guān)鍵測(cè)試是測(cè)量倫敦穿透深度，該深度代表了弱磁場(chǎng)能夠進(jìn)入超導(dǎo)體內(nèi)部的程度。在傳統(tǒng)超導(dǎo)體中，倫敦穿透深度在低溫下保持恒定。然而，在黝簾石中，倫敦穿透深度卻隨著溫度的變化而變化，這正是非傳統(tǒng)超導(dǎo)性的標(biāo)志性特征。摘自: www.ws46.com

具體來說，Rh17S15中的倫敦穿透深度隨溫度的變化Δλ（T）在低于0.3Tc的溫度范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，即Δλ（T）與溫度成正比。這種T-linear的行為表明Rh17S15的超導(dǎo)態(tài)具有節(jié)點(diǎn)超導(dǎo)性，類似于高溫銅氧化物中的實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果。這種溫度依賴性延伸到非常低的溫度，表明樣品處于潔凈極限狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明Rh17S15的超導(dǎo)態(tài)特征由單一能隙決定，與熱容測(cè)量的結(jié)論一致。通過對(duì)超流體密度的分析，發(fā)現(xiàn)Rh17S15中存在具有線節(jié)點(diǎn)的能隙結(jié)構(gòu)。

這一發(fā)現(xiàn)具有重要意義，首先它表明非常規(guī)超導(dǎo)性并非局限于實(shí)驗(yàn)室合成材料，也存在于自然界中，這將極大地拓展我們尋找新型超導(dǎo)材料的視野。其次，研究黝簾石超導(dǎo)性機(jī)制，有助于我們更深入地理解非傳統(tǒng)超導(dǎo)性這一物理現(xiàn)象，并為開發(fā)更高臨界溫度的下一代超導(dǎo)材料奠定基礎(chǔ)。

盡管這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)令人振奮，但仍有許多問題需要進(jìn)一步探索。例如，天然黝簾石中可能存在影響其超導(dǎo)特性的雜質(zhì)，因此研究純合成形式的黝簾石對(duì)于進(jìn)一步研究至關(guān)重要。