
什么是超导体1、超导体又称超导材料,是指在一定温度下电阻为零的导体。在实验中,如果导体电阻的测量值小于10-25欧姆,可以认为电阻为零。
2、超导体有三个基本特性:完全导电性、完全抗磁性和通量量子化。
3、超导体的应用可分为三类:强电流应用、弱电流应用和抗磁性应用。高压应用是大电流应用,包括超导发电、输电和储能;弱电应用是电子应用,包括超导计算机、超导天线和超导微波器件。抗磁性的应用主要包括磁悬浮列车和热核聚变反应堆。
超导体是如何被发现的1911年,荷兰莱顿大学的Carmeline Agnes意外发现,当水银冷却到-268.98时,水银的电阻突然消失。后来他发现很多金属和合金都有类似于上述汞的低温失去电阻的特性。由于其特殊的导电性,Carmeline-Agnes称之为超导态。他因这一发现获得了1913年的诺贝尔奖。
为了证明(超导体)的电阻为零,科学家将一个铅环放入温度低于Tc=7.2K的空间中,利用电磁感应在环中感应出感应电流。发现环内电流可以持续两年半,从1954年3月16日到1956年9月5日,说明环内没有电能损失。
为了使超导材料实用化,人们开始探索高温超导的过程。从1911年到1986年,超导温度从4.2K汞柱上升到23.22K(K开尔文温标,从绝对零度开始)。1986年1月,发现Ba-La-Cu氧化物的超导温度为30K,12月30日,这一记录被刷新到40.2K.1987年1月涨到43K,之后又涨到46K和53K。2月15日,98K超导体被发现。高温超导体取得重大突破,使超导技术走向大规模应用。
超导材料的零电阻特性可用于输电和制造大型磁体。超高压输电会有很大的损耗,使用超导体可以把损耗降到最低,但是临界温度更高的超导体还没有进入实用阶段,因此限制了超导输电的采用。随着技术的发展和新型超导材料的出现,超导输电的希望在不久的将来就能实现。现有的高温超导体仍处于必须用液氮冷却的状态,但仍被认为是20世纪最伟大的发现之一。
1933年,荷兰的迈斯纳和奥尔森菲尔德共同发现了超导体的另一个极其重要的性质:——当金属处于超导状态时,这种超导体中的磁感应强度为零,但超导体中原有的磁场被挤出。对单晶锡球的实验表明,当锡球过渡到超导态时,锡球周围的磁场突然发生变化,磁力线似乎一下子被排除在超导体之外。人们把这种现象称为“迈斯纳效应”。










