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1 # 浪漫夏天
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2 # 使用者2910342019456
超導體(英文名:superconductor),又稱為超導材料,指在某一溫度下,電阻為零的導體。在實驗中,若導體電阻的測量值低於10-25Ω,可以認為電阻為零。
超導體不僅具有零電阻的特性,另一個重要特徵是完全抗磁性。
基本特性
超導體具有三個基本特性:完全電導性、完全抗磁性、通量量子化。
完全導電性
完全導電性又稱零電阻效應,指溫度降低至某一溫度以下,電阻突然消失的現象。
完全導電性適用於直流電,超導體在處於交變電流或交變磁場的情況下,會出現交流損耗,且頻率越高,損耗越大。交流損耗是超導體實際應用中需要解決的一個重要問題,在宏觀上,交流損耗由超導材料內部產生的感應電場與感生電流密度不同引起;在微觀上,交流損耗由量子化磁通線粘滯運動引起 。交流損耗是表徵超導材料效能的一個重要引數,如果交流損耗能夠降低,則可以降低超導裝置的製冷費用,提高執行的穩定性。
完全抗磁性
完全抗磁性又稱邁斯納效應,“抗磁性”指在磁場強度低於臨界值的情況下,磁力線無法穿過超導體,超導體內部磁場為零的現象,“完全”指降低溫度達到超導態、施加磁場兩項操作的順序可以顛倒。完全抗磁性的原因是,超導體表面能夠產生一個無損耗的抗磁超導電流,這一電流產生的磁場,抵消了超導體內部的磁場。
超導體電阻為零的特性為人們所熟知,但超導體並不等同於理想導體。從電磁理論出發,可以推匯出如下結論:若先將理想導體冷卻至低溫,再置於磁場中,理想導體內部磁場為零;但若先將理想導體置於磁場中,再冷卻至低溫,理想導體內部磁場不為零。對於超導體而言,降低溫度達到超導態、施加磁場這兩種操作,無論其順序如何,超導體超導體內部磁場始終為零,這是完全抗磁性的核心,也是超導體區別於理想導體的關鍵。[4]
通量量子化
通量量子化又稱約瑟夫森效應,指當兩層超導體之間的絕緣層薄至原子尺寸時,電子對可以穿過絕緣層產生隧道電流的現象,即在超導體(superconductor)—絕緣體(insulator)—超導體(superconductor)結構可以產生超導電流。
約瑟夫森效應分為直流約瑟夫森效應和交流約瑟夫森效應。直流約瑟夫森效應指電子對可以透過絕緣層形成超導電流。交流約瑟夫森效應指當外加直流電壓達到一定程度時,除存在直流超導電流外,還存在交流電流,將超導體放在磁場中,磁場透入絕緣層,超導結的最大超導電流隨外磁場大小作有規律的變化。
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3 # 張裕華442
超導是指導電材料在溫度接近絕對零度的時候,物體分子熱運動下材料的電阻趨近於0的性質。“超導體”是指能進行超導傳輸的導電材料。零電阻和抗磁性是超導體的兩個重要特性。人類最初發現物體的超導現象是在1911年。當時荷蘭科學家卡·翁納斯等人發現,某些材料在極低的溫度下,其電阻完全消失,呈超導狀態。使超導體電阻為零的溫度,叫超導臨界溫度。
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4 # 使用者2775474498108
超導體又稱為超導材料,只在某一溫度下電阻為零的導體。
超導體具有三個基本特性:
1.完全電導性:完全超導性,又稱零電阻效應,指溫度降低至某一溫度下,電阻突然消失的現象。
2.完全抗磁性:完全抗磁性,又稱邁斯納效應,抗磁性旨在磁場強度低於臨界值的情況下,磁力線無法穿過到超導體,超導體內部磁場為零的項,完全降低溫度,達到超導態,石家磁場兩項操作的順序可以顛倒。
3.通量量子化:姑娘,量子化又稱約瑟夫森效應,只當兩層超導體之間的絕緣層薄智媛子尺寸時,電子對可以穿過絕緣層產生隧道電流的現象,記在超導體,絕緣體,超導體結構可以產生超導電流。
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超導體指在某一溫度下,電阻為零的導體。在實驗中,若導體電阻的測量值低於10-25Ω,可以認為電阻為零。超導體不僅具有零電阻的特性,另一個重要特徵是完全抗磁性。
人類最初發現超導體是在1911年,這一年荷蘭科學家海克·卡末林·昂內斯(Heike Kamerlingh Onnes)等人發現,汞在極低的溫度下,其電阻消失,呈超導狀態。此後超導體的研究日趨深入,一方面,多種具有實用潛力的超導材料被發現,另一方面,對超導機理的研究也有一定進展。
擴充套件資料
(1)根據解釋理論:傳統超導體(可以用BCS理論或其推論解釋)和非傳統超導體(不能用BCS理論解釋)。
(2)根據臨界溫度:高溫超導體和低溫超導體。高溫超導體通常指臨界溫度高於液氮溫度(大於77K)的超導體,低溫超導體通常指臨界溫度低於液氮溫度(小於77K)的超導體。
(3)根據材料型別:元素超導體(如鉛和水銀)、合金超導體(如鈮鈦合金)、氧化物超導體(如釔鋇銅氧化物)、有機超導體(如碳奈米管)