全球超导热的浪潮，实际上是一场综合国力和科学水平的竞争，形成了美、中、日三国三足鼎立的格局。谁都不甘落后，新的研究，新的成果不断涌现，尤其是在1987～1988年间，几乎是每三天都有高温超导研究的新突破。还有一些科学家，如日本的科学家声称曾发现锶钡钇铜氧超导体系有60℃的超导转变，一些科技刊物多次报导发现室温超导的现象，美国休斯顿大学的科学家也声称在铒钡铜氧体系中发现有230K(零下43℃)的超导转变现象，遗憾的是，这些结果无法重复成功。超导研究的每个突破都牵动着无数人的心，震撼着科技界、产业界，各国政府都为超导研究鸣锣开道，美国原总统布什曾公开宣布他要亲自过问超导研究，可见其重视程度。

　　超导热持续升温，而且持续的时间在科学史上是最长的，涉及的人数也是最多的，这是什么原因呢?正如高温超导体一出现，世界的科学家们就断言：第四次工业革命即将到来。因为高温超导体实现了在强电方面的应用，全球的电力输送，从发电到供配电模式都将全部改变，若能做到无损耗地输电，仅美国一个国家一年即可节省100亿美元。采用超导材料建设超导电子对撞机的电子贮存环，有可能使达到40万亿电子伏特的粒子发生对撞，对揭示神奇的微观世界和物质结构元将有重大的贡献。超导在弱电应用方面，如电子通讯、信息技术、精密仪表、核物理、医学、军工、宇航的应用均有着广阔的前景。高温超导的超导量子干涉仪已经诞生，为在上述领域中制备有关仪器打下了基础。日本东海铁道和铁路新技术研究所声称时速每小时为550千米的悬浮列车已经研制成功，并计划于1996年完成全部试验，投入使用。超导材料的成功应用，对电力工程、磁流体发电、超导电子学、地球物理、国防科学、生物磁学、医学等十几个学科都带来重大影响，高温超导材料在21世纪无疑会大放异彩。

　　纳米材料定乾坤

　　1959年，诺贝尔奖获得者，美国物理学家查德·费因曼(RichardPbillipsFeynman)曾经提出：“如果有一天可以按人的意志安排一个个原子，将会产生怎么样的奇迹?”这并不是一位科学家的异想天开，随着纳米材料科学的出现、发展与完善，它很快变成了现实。纳米科学将对人类社会生产力的发展产生深远的影响，有可能从根本上解决人类面临的重大问题，如粮食、健康、能源和环境保护等。

　　纳米材料是指材料的尺寸处于1～100nm(纳米：即10～100)范围内的金属、金属化合物、无机物或高分子的颗粒。这些纳米级的颗粒显示出许多奇异的性能，这些性能既不同于通常的大块材料，也不同于单个原子状态的特性。纳米科学领域，包括纳米技术和纳米颗粒的制备方法，观测它们的奇异特性，各种纳米颗粒合成的纳米固体以及固体内的成份分布及纳米固体的新特性与有关的应用。

　　从19世纪60年代开始，纳米材料的发现是在胶体溶液中，它们是直径为1～100nm的粒子。科学家指出，直径小于1nm的颗粒是由100个原子构成，称为原子簇团。固体的纳米材料首先是由德国萨利仑特斯大学的H.格利特(H.Gleit-er)教授所领导的研究组在1984年制成，他们是用6nm(纳米)铁粉压成纳米固体。1986年，H.格利特宣称，纳米固体是一种具有奇异结构类型的固体，而且指出，在纳米颗粒的直径为2～10nm的颗粒中，其原子数目一般为100～1000个，其中有50%的体积为按不同方向排列的界面原子。这样组合而成的材料，表现出这种材料既不同于晶态，也不同于非晶态。在纳米粉末方面，性质上显现出一连串奇异的物理特性，如金属的纳米粒子并不反光而且吸收光，一般金属粉末在不同程度上都具有反射光的性质，而呈现白色或灰色。而纳米金属粒子都很黑，不反光，说明具有很强的吸光特性。另外，纳米金属粒子的熔点明显的比金属粉末低，如10纳米的铁粉，熔点降低33℃，即从1526.5℃降为1493.5℃。纳米金粉降低27℃，即从1063℃至1036℃。其粒度越细，熔点下降越显著。在光学、电学、磁学、热学等方面均与同类的块体材料不同。而且对于同一物质，即便有同样粒度，也会由于制备方法、所处的环境和测量方法的不同而得到不同的特性。

　　1982年，G.宾宁格(G.Binnlg)和H.罗尔(H.Rohrer)发明了扫描隧道显微镜(STM)。这种显微分析技术可以直接观察到原子，为开展纳米材料的研究创造了有利条件。到80年代末，扫描隧道显微镜不仅是一种观测的工具，而且，还可用来排布原子。为此，G.宾宁格和H.罗尔在1986年获得诺贝尔奖。这种扫描隧道显微镜的价格仅为电子显微镜的l/10，但其放大倍数要比电子显微镜大10倍以上。我国的科学家已经成功地制造了这类仪器，而且它已进入了国内某些实验室。

　　1989年，美国斯坦福大学的阿尔希勒奇在晶态石墨表面搬走了原子因，写下了“Stanforduniversty”的字样。1990年，美国IBM公司的埃格勒博士在零下296C的Ni表面用35个氢原子排出了“IBM”的字样。1991年，日本电光学有限公司在硅表面上搬走原子写下了“CEOL”(公司的缩写)。1993年12月，中科院北京真空物理实验室的宠世谨教授在硅表面搬走了原子，写下了“中国”的字样。短短几年中，美、日、中三国已掌握了搬动原子的纳米技术，所写下的字母大小是一个标点符号的1/500000，表明人类按需要排布一个个原子的技术已成为可能。查德·费因曼的梦想变成现实已不是遥远的事情了，人类打开多姿多彩的原子、分子世界的时代即将到来。随着纳米技术的发展，为开发原子级存贮技术，打下了有利的基础。如果将某种存贮材料的原子一个个地按预想的方式进行排列，几个原子一组作为一个存贮单元，根据设计的功能，进行合理布局，这样就可以使单位面积(或单位体积)的存贮材料的容量提高几个数量级。这样，飞跃发展的计算机技术就会如虎添翼，超高速的计算机将遍地开花。

　　纳米技术促进着纳米材料的发展，当纳米材料实现原子级的布局的时候，人类就会进人一个崭新的天地。目前，在现有的科学水平上，纳米材料的制备基本上分成两个阶段。首先是纳米颗粒的制备，接着是保持这些纳米颗粒在没有受到污染(包括表面氧化)的条件下用SGPa(G为千兆帕，即10‘帕)的高压将纳米颗粒压缩成纳米固体。为了使纳米颗粒不受污染，纳米颗粒的制备和纳米固体的压制都应在超高真空(10帕)容器中进行。生产纳米颗粒的方法很多，有机械研磨法、物理方法和化学方法。用物理方法制取纳米粉末的设备和非晶态薄膜制备的方法原理相似，都可采用电子束、激光束、高频加热、电阻加热等离子溅射，电子回旋共振等离子溅射等方法，这些方法首先将待加工的材料激发成原子蒸汽再使它们沉淀下来，然后收集粉末，进行压制。这类制备方法能获得较纯净的纳米材料，而且易于控制，但还无法解决大量生产的问题。化学方法制备的纳米颗粒，粒度比较大，且不均匀，连续压制成纳米材料比较困难。工业上已能制备的金属纳米颗粒有：钠、钾、钙、铜、钼、镥、钌、银、钽、钨、锇、铼、铱、金、铊、铂、钯等，还有部分金属氧化物。