导体 绝缘体与超导体

超导现象的发现
• 1911年，荷兰物理学家昂纳斯发现汞（水 银）的直流电阻在4.2K时突然消失首次观察 到超导电性。 • 他被称为“超导之父”
• 超导材料没有电阻，蓄能效率高，反应速 度快，是优质的蓄能材料。
我们可以这样简单地理解：
• 当温度位于超导的临界温度以下时，电子 将不再完全无序地“单独行动”，由于静 格的振动，会形成“电子对”（即“库珀 电子对）。温度越低，结成的电子对越多， 电子对的结合愈牢固，不同电子对之间的 作用力愈弱。在电压的作用下，这种有秩 序的电子对按一定方向畅通无阻地流动起 来
• 概念：导电性能介乎导体和绝缘体之间，它们的 电阻比导体大得多，但又比绝缘体小得多(电阻率 介于金属和绝缘体之间并有负的电阻温度系数的 物质)这类材料我们把它叫做半导体。 • 锗、硅、砷化镓等，都是半导体. • 电学性能：光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻。 • 半导体室温时电阻率约在10E-5～10E7欧姆· 米 之间，温度升高时电阻率指数则减小。
• 人们还做过这样一个实验：在一个浅平的 锡盘中，放入一个体积很小但磁性很强的 永久磁体，然后把温度降低，使锡盘出现 超导性，这时可以看到，小磁铁竟然离开 锡盘表面，慢慢地飘起，悬空不动。
• 当然，这只是低温超导体，高温超 导体的发现又需要人们的进一步探 寻。
• 绝缘体(又称为电介质引)在某些外界条件,如加热、加 高压等影响下,会被“击穿”,而转化为导体.在未被击 穿之前,绝缘体也不是绝对不导电的物体.如果在绝缘 材料两端施加电压,材料中将会出现微弱的电流. • 绝缘材料中通常只有微量的自由电子,在未被击穿前参 加导电的带电粒子主要是由热运动而离解出来的本征 离子和杂质粒子. • 当然，绝缘体在一定的条件下也会变成超导体
目录
• • • • 1、知识普及 2、超导体 3、导体 绝缘体 半导体 超导体之间的关系 4、结语
• 绝对零度，即绝对温标的开始，是温度的 极限，当到达这一温度时所有的原子和分 子热量运动都将停止，这是一个只能逼近 而不能达到的最低温度。
• 绝对零度的摄氏温度为-273.15度 • Байду номын сангаас国际温度单位计为0 K
超导体与其他物质的关系
• 在一定的条件下，超导体、绝缘体、导体、 半导体之间（在温度、高压变化的情况下） 是可以互相转化的。 • 这也说明，超导体、绝缘体、导体、半导 体之间并没有绝对的界限。
结语
• 如今，超导材料也已经尝试运用于各个领 域之中，科学家们也正尽力探索这些奥秘。 • 所以，我们要看向未来，为自己，也为所 有人，尽一份力。解决这未知的谜团。
国际温度单位K
• 温度的国际单位是开尔文 用符号“K”表示。
• 开氏温度标度是用一种理想气体来确立的，它 的零点被称为绝对零度。根据动力学理论，当 温度在绝对零度时，气体分子的动能为零。为 了方便起见。开氏温度计的刻度单位与摄氏温 度计上的刻度单位相一致，也就是说，开氏温 度计上的一度等于摄氏温度计上的一度，水的 冰点摄氏温度计为0℃，开氏温度计为273.15 K。