超導體是什么

超導體是什么

1、超導體，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于10-25歐，可以認為電阻為零。

2、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。

3、超導體的應用可分為三類：強電應用、弱電應用和抗磁性應用。強電應用即大電流應用，包括超導發(fā)電、輸電和儲能；弱電應用即電子學應用，包括超導計算機、超導天線、超導微波器件等；抗磁性應用主要包括磁懸浮列車和熱核聚變反應堆等。

超導體是如何發(fā)現(xiàn)的

1911年，荷蘭萊頓大學的卡末林—昂內斯意外地發(fā)現(xiàn)，將汞冷卻到-268.98℃時，汞的電阻突然消失；后來他又發(fā)現(xiàn)許多金屬和合金都具有與上述汞相類似的低溫下失去電阻的特性，由于它的特殊導電性能，卡末林—昂內斯稱之為超導態(tài)。由于這一發(fā)現(xiàn)他獲得了1913年諾貝爾獎。

為了證實（超導體）電阻為零，科學家將一個鉛制的圓環(huán)，放入溫度低于Tc=7.2K的空間，利用電磁感應使環(huán)內激發(fā)起感應電流。結果發(fā)現(xiàn)，環(huán)內電流能持續(xù)下去，從1954年3月16日始，到1956年9月5日止，在兩年半的時間內的電流一直沒有衰減，這說明圓環(huán)內的電能沒有損失。

為了使超導材料有實用性，人們開始了探索高溫超導的歷程，從1911年至1986年，超導溫度由水銀的4.2K提高到23.22K（K開爾文溫標，起點為絕對零度）。1986年1月發(fā)現(xiàn)鋇鑭銅氧化物超導溫度是30K，12月30日，又將這一紀錄刷新為40.2K。1987年1月升至43K，不久又升至46K和53K，2月15日發(fā)現(xiàn)了98K超導體。高溫超導體取得了巨大突破，使超導技術走向大規(guī)模應用。

超導材料的零電阻特性可以用來輸電和制造大型磁體。超高壓輸電會有很大的損耗，而利用超導體則可最大限度地降低損耗，但由于臨界溫度較高的超導體還未進入實用階段，從而限制了超導輸電的采用。隨著技術的發(fā)展，新超導材料的不斷涌現(xiàn)，超導輸電的希望能在不久的將來得以實現(xiàn)。現(xiàn)有的高溫超導體還處于必須用液態(tài)氮來冷卻的狀態(tài)，但它仍舊被認為是20世紀最偉大的發(fā)現(xiàn)之一。

1933年，荷蘭的邁斯納和奧森菲爾德共同發(fā)現(xiàn)了超導體的另一個極為重要的性質——當金屬處在超導狀態(tài)時，這一超導體內的磁感應強度為零，卻把原來存在于體內的磁場排擠出去。對單晶錫球進行實驗發(fā)現(xiàn)：錫球過渡到超導態(tài)時，錫球周圍的磁場突然發(fā)生變化，磁力線似乎一下子被排斥到超導體之外去了，人們將這種現(xiàn)象稱之為“邁斯納效應”。