什么是超導(dǎo)體-基本特性有哪些-應(yīng)用介紹

什么是超導(dǎo)體_基本特性有哪些_應(yīng)用介紹1.什么是超導(dǎo)體超導(dǎo)體是導(dǎo)電材料的一種，指某些材料在特定溫度環(huán)境中其電阻率會處于零狀態(tài)。1911年,荷蘭科學(xué)家昂內(nèi)斯發(fā)現(xiàn),在液氦溫區(qū)絕對溫度4K的條件下,水銀的電阻突然消失,他把這個現(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象。他因此獲得諾貝爾物理學(xué)獎。2.超導(dǎo)體的基本特性(1)零電阻效應(yīng)。(2)完全抗磁性：1933年，德國物理學(xué)家邁斯納(W.Meissner)通過實驗發(fā)現(xiàn)：當(dāng)置于磁場中的導(dǎo)體通過冷卻過渡到超導(dǎo)態(tài)時，原來進(jìn)入此導(dǎo)體中的磁感線會一下子被完全排斥到超導(dǎo)體之外，超導(dǎo)體內(nèi)磁感應(yīng)強度變?yōu)榱悖@表明超導(dǎo)體是完全抗磁體。這個現(xiàn)象稱為邁斯納效應(yīng)。(3)存在臨界磁場：實驗表明，超導(dǎo)態(tài)可以被外磁場所破壞，在低于Tc的任一溫度T下，當(dāng)外加磁場的磁感應(yīng)強度B小于某一臨界值Bc時。超導(dǎo)態(tài)可以保持;當(dāng)B大于Bc

時，超導(dǎo)態(tài)會被突然破壞而轉(zhuǎn)變成正常態(tài)。臨界磁場Bc不僅與超導(dǎo)體本身性質(zhì)有關(guān)，還與溫度T有關(guān)。(4)同位素效應(yīng)：超導(dǎo)體的臨界溫Tc與其同位素質(zhì)量M有關(guān)。M越大，Tc越低，這稱為同位素效應(yīng)。例如，原子量為199.55的汞同位素，它的Tc是4.18開，而原子量為203.4的汞同位素，Tc為4.146開。3.超導(dǎo)體的應(yīng)用(1)零電阻輸電：

在電網(wǎng)的輸電過程中，電能的損耗在5%-7%，如果國家電網(wǎng)都用超導(dǎo)線進(jìn)行輸電，則年可節(jié)約幾千億度電，這對節(jié)約能源、減少碳排放有重要作用。(2)磁懸浮列車：磁懸浮列車的速度可達(dá)600km/h，若放在真空管道，則可達(dá)3000km/h以上，可極大提高運輸效率。(3)核磁共振：穩(wěn)定的強磁場可以給醫(yī)院的核磁共振設(shè)備帶來更加精確的檢測結(jié)果。(4)超導(dǎo)量子干涉儀：利用超導(dǎo)體的約瑟夫森效應(yīng)可以做成超導(dǎo)量子干涉儀，其對磁場的測量精度可達(dá)地磁場的億分之一，是非常重要的科研儀器。(5)回旋加速器：歐洲核子研究中心的回旋加速器，使用了約1200噸的超導(dǎo)線材，以幫助提供穩(wěn)定的強磁場，以實現(xiàn)粒子的偏轉(zhuǎn)。(6)可控核聚變：在目前的托卡馬克核聚變裝置中，僅超導(dǎo)線材的長度就達(dá)到了15萬公里，這些超導(dǎo)體可以提供強磁場來束縛上億度的等離子體。(6)量子計算機：有理論表明，量子計