超导是科技股吗?
超导属于材料行业,但同时也是典型的科技股,原因如下: 1、技术的创新性 超导体的提取和制取工艺较为繁复,目前可应用于商业领域的主要是高温超导材料。20世纪初高温超导的研究就已经开始了,50年代后欧美各国相继成立了以高温超导研究为主要目的的国家实验室,如美国的劳伦斯国家实验所(LawrenceNationalLaboratory)、德国的弗里茨-哈伯研究所(Fritz-Haber-Institut der Max Planck Gesellschaft)等。进入90年代后,我国也设立了以高温超导研究为主的国家重点实验室——聚变与高温超导研究所。高温超导作为新兴学科得到了各主要国家的重视。 目前已经提取出的高温超导体主要是铜氧化物体系。这些材料的结构都很类似,都是沿着一个轴方向有序排列的晶体。但是按照电子结构的差异,这些材料可以分为金属态、准金属态和绝缘体状态。
随着研究的深入,人们逐渐发现高温超导体并不是严格意义上的绝缘体制,而是具有半金属性质的导电材料;同时,随着压力的增加,一些原本被认为是绝缘体的材料可以转化为高温超导体,这说明高温超导的形成机理可能不是单一的。这些都是值得深入研究的问题。
另外,除了传统的利用物理方法制备的超导体材料以外,近年来出现一种利用化学合成方法来制备超导体的方法。这种方法原料成本低,可以实现大规模的工业生产,而且合成的材料成分纯度高,易于加工成膜,在薄膜半导体以及能源等领域有着重要的应用前景。
以上都表明了高温超导的研究正在朝着越来越宏观和实用的方向发展,而这些技术突破都离不开基础理论的创新。因此可以说,高温超导是在理论创新引领下的一个新的科研方向,也是国家科技创新的重要领域之一。
2、应用领域的广泛性 高温超导的应用主要在电工领域,比如超导磁铁可以做为强大的磁场源用于医学检查或者研究低温和超低温条件下的物理现象;超导微波器件可以利用超导材料无损耗的特性用来制作高功率微波发电机和通信器件;而新型的高密度储能装置则能够充分利用高温超导“零损耗”的特点,将机械能直接转换为电能,实现高压气体的存储和快速释放。 除了在电工领域,现在高温超导在其他领域也有应用,比如利用高温超导的材料特性来做分子传感器,检测生物体内化学物质的浓度;或者是通过基因工程技术,使某些酶的活性受到抑制,从而降低淀粉的消化作用,达到治疗糖尿病的功效等等。
这些新技术的产生都是在原有研究成果的基础上,利用新的材料和新的组合方式所得的成果。因此可以说,高温超导的研究对于其它学科来说,是一类重要而又独特的信息载体。它涉及物理学、材料科学、生命科学等多个基础学科,同时也具有很强的工科背景,需要大量的基础研究和工业研发来不断拓展其应用空间。