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  • 1 # 火星一號

    超導體是指在極低的溫度下突然沒有電阻(低於10^-25 Ω)的材料,超導性是一種奇特的性質。擁有這種性質的材料包括金屬及其合金(錫、鋁等),某些半導體,以及銅氧化物陶瓷。此外,一些超導體還會完全排斥磁場,磁力線不能穿過其中,產生邁斯納效應。由於這種效應,超導體可以懸浮在強磁場之上。

    對於大多數超導材料,臨界溫度低於30 K(-243 ℃)。一些被稱為高溫超導體的材料,其臨界溫度通常高於77 K(-196 ℃),甚至高達138 K(-135 ℃)。在2015年,科學家發現硫化氫在極高的壓力下(大約150 GPa,即1.5×10^11 Pa),在203 K(-70 ℃)左右發生超導轉變,這是迄今為止已知的最高溫度超導體。

    高溫超導體都大是銅氧化物-鈣鈦礦型陶瓷,它們的效能與普通超導體相比略有不同,而且它們的超導轉換機理尚未完全清楚。因此,高溫超導體有時又被稱為第二類超導體,以將它們與更傳統的第一類超導體區別開來。

    相比之下,傳統的低溫超導機理較容易理解。在一般的導體中,電子流過原子的離子晶格,它們會釋放出一些能量到晶格中,並加熱材料。這種電子流動就被稱為電流。因為電子會不斷地撞擊晶格,所以它們會損失部分能量。當電流透過導體時,其強度就會降低,這就是導電過程中的電阻。

    在超導體中,流動的電子以耦合的形式進行配對,這被稱為“庫珀對”,想要分開庫珀對需要巨大的振動能量。形成庫珀對的電子錶現出超流體性質,能夠無阻力地在晶格中運動,形成超導電流。在極端低溫的情況下,原子沒有足夠的振動能量來分開庫珀對。因此,只要溫度保持在臨界值以下,庫珀對就能緊密結合。

  • 2 # 電子電路科學

    超導體是指電流流過沒有任何損耗。世界上還沒有發現有什麼材料是超導體!像銅導線,鋁導線,都有阻值,電流流過就會發熱,造成電量浪費!

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