摘要: 还得接第十四节关于炼金术士的故事说起。1911 年，单质汞中发现超导之后，人们首先想到的就是寻找单质超导体。话说，超导单质还真不少，但临界温度高一点点的实在稀有， 常压下T_c 为9 K 的铌(Nb)已然算是佼佼者。为此，科学家费了九牛二虎之力，继而在铌的化合物中寻找超导体，其中NbO的T_c 为1.4 K， NbC 的T_c 为15.3 K，NbN的T_c为16 K。适当改变元素配比，可以在NbC_0.3 N_0.7里实现T_c=17.8K(1954 年) ，完成这项工作的是来自美国贝尔实验室的德裔科学家马蒂亚斯(Bernd Theodor Matthias)。这些工作启迪人们，在某金属元素和非金属元素的二元化合物里，有希望寻找到更高临界温度的超导体。鉴于这些材料结构和化学式相对简单，分子量也比较轻，故而基本算是瘦子超导家族的一员。铌的碳化物和氮化物都是立方结构，和我们日常吃的食盐NaCl 结构类似，称之为B1相。同在1954年，另一个具有A15 相的超导体V₃Si 被G. F.Hardy和J. K. Hulm发现(T_c=17. 1 K)，它和B1 相同样具有立方结构，但面内原子分布细节不同(图2)。马蒂亚斯很快就抓住机会，在铌的A15 相Nb₃Sn 中发现了T_c=18. 1 K。从第一个A15 相的化合物Cr₃Si 开始顺藤摸瓜，人们陆续不断发现了诸多A15 类超导体，来自V，Ta，Nb 和Si，Ge，Ga，Al，Sn等的组合，多达60 余种。特别是Nb₃Al(T_c=18.8 K)，Nb₃Ga(T_c=20.3 K)，Nb₃Si (T_c=18 K)，Nb₃Ge(T_c=23.2 K)等，一再突破当时的超导温度记录(图2)，其中不少出自马蒂亚斯之手。目前最高临界温度的A15 相化合物是2008 年发现的高压下Cs₃C₆₀， T_c=38 K。在1986 年以前，A15 相一度统治超导临界温度冠军地位长达32 年，瘦子的实力不容小觑。