简介超导体
超导体 概念
超导体概念
超导体是指在低温条件下，电阻消失或接近零的材料。
当超导体受到外加电流或磁场时，可以产生超导电流或磁通排斥效应。
超导体的概念最早由荷兰物理学家海克·卡末林领导的研究小
组于1911年发现，并在1957年由美国物理学家J. Bardeen、L. Cooper和R. Schrieffer提出了著名的BCS理论，解释了超导
现象的机制。
超导体的主要特征是具有零电阻和完全磁场排斥效应。
在超导态下，电子通过原子晶格的正空穴形成库珀对，而不是单个电子运动。
这种库珀对的形成使得电子能够无碰撞地通过晶格，从而消除了电阻。
超导体的临界温度是指材料变为超导体的临界温度，不同的超导体材料临界温度各不相同，有些超导体的临界温度可以达到几百摄氏度。
超导体的输运性质还包括完全的磁场屏蔽效应、零电阻传导和极低的能量损耗等优点，因此在许多领域有广泛的应用，如磁共振成像、电能传输、粒子加速器和磁悬浮列车等。
然而，超导体需要在极低温度下才能实现超导态，并且通常需要极低的温度和复杂的制备工艺，限制了其实际应用范围。
因此，研究人员一直致力于开发更高临界温度的超导体材料，以便实现更广泛的应用。
超导体是什么
超导体是什么
超导体是什幺
1、超导体，又称为超导材料，指在某一温度下，电阻为零的导体。
在实验中，若导体电阻的测量值低于10-25欧，可以认为电阻为零。
2、超导体具有三个基本特性：完全电导性、完全抗磁性、通量量子化。
3、超导体的应用可分为三类：强电应用、弱电应用和抗磁性应用。
强电应用即大电流应用，包括超导发电、输电和储能；弱电应用即电子学应用，包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等；抗磁性应用主要包括磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。
超导体是如何发现的
1911年，荷兰莱顿大学的卡末林—昂内斯意外地发现，将汞冷却到-268.98℃时，汞的电阻突然消失；后来他又发现许多金属和合金都具有与上述汞相类似的低温下失去电阻的特性，由于它的特殊导电性能，卡末林—昂内斯称之为超导态。
由于这一发现他获得了1913年诺贝尔奖。
超导体的基本性质和应用
超导体的基本性质和应用超导体是一种在极低温下表现出完全电阻为零的材料，是电学领域中独特且引人瞩目的现象。
超导体的发现和研究不仅极大地推动了科学领域的发展，也为行业的应用带来了巨大的潜力。
本文将介绍超导体的基本性质和一些重要的应用。
一. 超导体的基本性质超导体具有以下的基本性质：1. 零电阻：在超导态下，超导体内部没有电阻，电流可以在其中自由地流动。
这个性质让超导体在电力输送和能量储存方面具有巨大的潜力。
2. 迈出Meissner效应：超导体在过渡到超导态时，会对外部磁场产生排斥作用，将磁场排斥出体内。
这种现象被称为迈出Meissner效应，它是超导体的又一个重要性质。
3. 让低温成为关键：要使超导体发挥超导状态，需要将温度降到很低的极端。
对于常见的超导体材料来说，常规的液氮温度（77K）已经足够维持超导态。
二. 超导体的应用1. 增强能源传输：由于超导体的零电阻特性，能量在超导体中的传输效率非常高。
这使得超导体在能源传输方面具有广阔的应用前景。
超导体电缆可以大大提高电能传输的效率，降低能量损耗，并减少能源供应的对环境的影响。
2. 磁共振成像（MRI）：超导磁体被广泛应用于医学成像领域中的核磁共振（NMR）和磁共振成像（MRI）技术。
超导磁体提供了一个强大的稳定磁场，可以更准确地检测疾病和生成高质量的影像。
3. 磁悬浮交通：超导磁悬浮技术利用超导体的穿透磁通特性，使列车浮起并在轨道上悬浮行驶。
这种无摩擦的悬浮方式可以大大提高列车的速度和运行平稳性，且不会产生噪音和振动，未来可能将成为一种重要的交通方式。
4. 快速电子元件：超导体的超快电子运输特性也为电子元件提供了可能。
超导元件可以实现更高的开关速度，更高的运行频率和更低的功耗。
这对于信息技术领域和计算机科学来说是非常有前途的。
5. 等离子体研究：超导体在等离子体物理研究中扮演着重要的角色。
超导磁体可以提供足够的磁场来约束等离子体，并使其保持稳定。
第四节 超导体
第四节超导体在现代科学的广阔领域中，超导体无疑是一颗璀璨的明星。
超导体，简单来说，就是在特定条件下电阻为零的材料。
这一特性使得它在众多领域展现出了巨大的应用潜力，从能源传输到医疗设备，从科学研究到日常的电子设备，都有可能因为超导体的进一步发展而发生革命性的变化。
要理解超导体，首先得从电阻说起。
在我们日常生活中接触到的大多数材料，电流通过时都会遇到一定的阻力，这就是电阻。
电阻会导致能量的损耗，比如在输电过程中，因为电线存在电阻，会有一部分电能转化为热能散失掉。
而超导体的出现，彻底改变了这一局面。
当材料处于超导态时，电流可以无阻碍地流动，没有能量损失。
那么，什么样的条件才能让材料变成超导体呢？这就涉及到温度、磁场和电流等因素。
目前已知的大多数超导体都需要在极低的温度下才能展现出超导特性，这被称为低温超导体。
例如，汞在约 42K（开尔文温度，约为－269℃）时会变成超导体。
然而，要维持这样的低温环境，需要耗费大量的能量和复杂的设备，这在一定程度上限制了低温超导体的广泛应用。
为了克服低温的限制，科学家们一直在努力寻找高温超导体。
所谓的高温超导体，并不是说它们能在常温下实现超导，而是相对低温超导体而言，其实现超导的温度相对较高。
比如，一些铜氧化物超导体可以在液氮温度（约 77K）下实现超导，这使得维持超导状态的成本大大降低。
超导体的另一个重要特性是完全抗磁性。
当把超导体放入磁场中时，超导体内部会产生一个与外部磁场大小相等、方向相反的磁场，从而使磁力线完全被排斥在超导体之外。
这一特性被称为迈斯纳效应。
利用这一效应，可以实现磁悬浮。
想象一下，未来的交通工具如果基于超导体的磁悬浮技术，那将大大提高运输效率，减少能源消耗。
在能源领域，超导体有着广阔的应用前景。
例如，在电力传输中，如果使用超导电缆，由于没有电阻损耗，可以大大提高输电效率，减少能源浪费。
而且，超导储能装置能够快速地存储和释放大量的电能，对于平衡电网的供需、提高电力系统的稳定性具有重要意义。
超导体是什么以及其应用领域
超导体是什么以及其应用领域超导体是一种特殊的材料，在低温下可以表现出零电阻和完全反磁性的特性。
这种材料的独特性质使其在许多领域中得到了广泛的应用。
超导体最早被发现于1911年，当时是由荷兰物理学家海克·卡梅林·奥克斯纳发现的。
他发现一种含铅的合金在接近绝对零度时表现出了完全的电阻为零。
随后的几十年中，其他材料也被发现具有类似的特性，包括铜氧化物和铁基超导体。
超导体的特性是由一个称为“库珀对”的现象所导致的。
在超导体中，电子形成成对移动，避免了单个电子导致的电阻。
这也解释了为什么只有在低温下这种特性才会表现出来，因为热会导致这些库珀对分解。
超导体的应用领域非常广泛，下面简单列举了一些：1. 超导磁体超导磁体是利用超导体制造的磁体。
这种磁体可以产生比常规磁体更强的磁场，并且溶解在液氦中不会导致热量的释放。
它们被广泛应用于核磁共振、医学成像和粒子加速器等领域。
2. 超导传输线超导体的电阻为零，使其可以制造出高效的电力传输线路。
这种传输线被用于高层建筑和城市之间大规模的电力传输。
3. 超导电动机超导电动机比传统的电动机更加高效，因为它们可以使用更强的磁场来驱动电机。
这些电动机被广泛应用于高速列车、船舶和飞机等领域。
4. 超导磁悬浮列车超导体可以用于制造磁悬浮列车的轨道。
这种列车可以在超高速下运转，并且非常节能。
5. 超导电缆超导电缆是利用超导体制造的电缆。
它们可以在大功率传输时具有更高的效率和更小的损耗。
超导体的应用领域还包括量子计算、超导量子干涉仪、量子传感器和量子密钥分发等。
这些领域还在发展中，未来还有更多可能的应用。
总之，超导体的独特性质使其在现代科技领域中得到了广泛的应用。
它们在制造高效电力传输、超高速列车、核磁共振成像和其他许多领域中都扮演着重要的角色。
随着科技的发展，我们有理由相信，超导体的应用领域还会不断扩展。
超导体
二.超导体的特性
零电阻性： 零电阻性：超导材料处于超导态时电阻 为零，能够无损耗地传输电能。 超导现象是20世纪的重大发明之一。科 学家发现某物质在温度很低时，如铅在 7.20K（-265.95摄氏度）以下，电阻就 变成了零。 完全抗磁性： 完全抗磁性：超导材料处于超导态时， 只要外加磁场不超过一定值，磁力线不 能透入，超导材料内的磁场恒为零。
约瑟夫森效应： 约瑟夫森效应：两超导材料之间有一薄 绝缘层（厚度约1nm）而形成低电阻连 接时，会有电子对穿过绝缘层形成电流， 而绝缘层两侧没有电压，即绝缘层也成 了超导体。 同位素效应： 同位素效应：超导体的临界温度Tc与其 同位素质量M有关。M越大，Tc越低， 这称为同位素效应。
3.超导体的前景
材料化学
成员： 聂军 张朝阳 齐顺城 桑伟华 帅猛
超导体
1.超导体概念 2.超导体理论 3.超导体应用
1．超导体概念
超导体定义：在足够低的温度和足够弱 的磁场下，其电阻率为零的物质。 超导态：超导体在超低温度下电阻为零 的状态。 正常态：当温度升高而电阻不为零的状 态。 超导体临界温度：材料从正常态转变为 超导态而电阻消失时的温度。
插曲（电阻的本质）
为什么电阻会为零？我们就得要知道电阻 的本质，是什么形成了电阻！ 电阻的来源：就金属而言金属正离子是 以某一固定位置为中心做热震动的，对 自由电子的流通具有阻碍作用。 （这就是为什么温度足够低时金属电阻为 零。个人猜想）
超导理论简介
BCS理论是以近自由电子模型为基础 是在电 理论是以近自由电子模型为基础,是在电 理论是以近自由电子模型为基础 子－声子作用很弱的前提下建立起来的理论。 声子作用很弱的前提下建立起来的理论。 BCS 理论 （BCS theory）是解释常规超导 理论[1] 体的超导电性的微观理论：某些金属在极低 超导电性的微观理论： 超导电性的微观理论 的温度下，其电阻会完全消失，电流可以在 其间无损耗的流动，这种现象称为超导。超 导现象于1911年发现，但直到1957年，美国 科学家巴丁、库珀和施里弗在《物理学评论》 提出BCS理论，其微观机理才得到一个令人 满意的解释。BCS理论把超导现象看作一种 宏观量子效应。它提出，金属中自旋和动量 相反的电子可以配对形成所谓“库珀对 库珀对”， 库珀对 库珀对在晶格当中可以无损耗的运动，形成 超导电流。 超导电流
超导体是什么
超导体是什么
超导体是一种在低温下能够以零电阻电流传输的材料。
当超导体被冷却至其临
界温度以下时，材料的电阻会突然消失，电流可以无阻碍地在其中流动。
这种特殊的电性质使得超导体在许多领域有着广泛的应用。
超导体的发现历程
超导现象最早于1911年被荷兰物理学家海克·卡梅林·奥姆斯发现。
他发现在
液态氦的温度下，汞的电阻突然消失，电流可以持续流过汞而不损失能量。
这一现象被后来的研究者称为超导现象，对于科学界来说是一次重大的突破。
超导体的分类
超导体可分为低温超导体和高温超导体两种。
低温超导体是指其临界温度较低，通常需要接近绝对零度才能展现超导性质，如铅、汞等金属；而高温超导体则是指其临界温度相对较高，甚至可以达到液氮温度以下，如YBCO、BiSrCaCuO等化合物。
超导体的应用领域
超导体在科学研究和工程领域有着广泛的应用。
在磁共振成像（MRI）、粒子
加速器、磁悬浮列车等领域，超导体的零电阻特性被广泛应用，能够提高系统的效率和性能。
此外，超导体还被用于制造高灵敏度的量子比特、超导量子干涉仪等高端科技产品。
超导体的未来发展
随着对超导体研究的深入，科学家们正在不断探索新的超导材料和机制。
希望
未来可以发现更高临界温度的超导体，以实现室温超导的梦想。
超导体的发展将为能源传输、电子器件、计算机科学等领域带来巨大的变革。
超导体的奇妙性质和广泛应用使其成为科学界的热点研究领域之一。
对超导体
的研究将为未来科技的发展和人类社会带来更多惊喜和挑战。
超导体
1911年2月，掌握了液氦和低温技术的卡末林·昂尼斯发现，在4.3K以下，铂的电阻保持为一常数，而不是 通过一极小值后再增大。因此卡末林·昂尼斯认为纯铂的电阻应在液氦温度下消失。为了验证这种猜想，卡末 林·昂尼斯选择了更容易提纯的汞作为实验对象。首先，卡末林·昂尼斯将汞冷却到零下40℃，使汞凝固成线状； 然后利用液氦将温度降低至4.2K附近，并在汞线两端施加电压；当温度稍低于4.2K时，汞的电阻突然消失，表现 出超导状态。
超导体已经进行了一系列试验性应用，并且开展了一定的军事、商业应用，在通信领域可以作为光子晶体的 缺陷材料。
背景
超导体的发现与低温研究密不可分。在18世纪，由于低温技术的限制，人们认为存在不能被液化的“永久气 体”，如氢气、氦气等。1898年，英国物理学家杜瓦制得液氢。1908年，荷兰莱顿大学莱顿低温实验室的卡末 林·昂内斯教授成功将最后一种“永久气体”——氦气液化，并通过降低液氦蒸汽压的方法，获得1.15~4.25K的 低温。 低温研究的突破，为超导体的发现奠定了基础。
BCS理论认为，金属中自旋和动量相反的电子可以配对形成库珀对，库珀对在晶格当中可以无损耗的运动， 形成超导电流。对于库珀对产生的原因，BCS理论做出了如下解释：电子在晶格中移动时会吸引邻近格点上的正 电荷，导致格点的局部畸变，形成一个局域的高正电荷区。这个局域的高正电荷区会吸引自旋相反的电子，和原 来的电子以一定的结合能相结合配对。在很低的温度下，这个结合能可能高于晶格原子振动的能量，这样，电子 对将不会和晶格发生能量交换，没有电阻，形成超导电流。
超导体以及超导体的应用简单介绍
超导体以及超导体的应用简单介绍超导体是一种在低温下表现出无电阻的材料，具有很高的导电性能。
在超导状态下，电流可以无损耗地在材料中流动，使其具有重要的科学和工程应用。
本文将对超导体的基本概念和一些常见的应用进行简要介绍。
一、超导体的基本概念超导体是指在一定的温度下，通过冷却或外界条件的改变，电阻为零并且磁场也会完全排斥的材料。
超导体常见的特性包括零电阻、零磁滞、等等。
根据材料的类型和性质，超导体被分为多种不同的类型，如I型超导体、II型超导体等。
二、超导体的应用1. 磁共振成像（MRI）超导体在医学成像领域有着广泛的应用。
目前常见的核磁共振成像（NMR）和磁共振成像（MRI）技术都使用了超导体。
超导体材料可以通过冷却至低温状态来维持超导态，使得医疗设备的磁场强度得以提升，从而提高成像的分辨率和准确度。
2. 高速磁悬浮列车超导体的磁性能使其在交通运输领域有着广泛的应用前景。
高速磁悬浮列车利用超导磁体产生巨大的磁场，通过磁悬浮和线圈之间的相互作用，实现列车的悬浮和运行。
超导体的应用使得列车可以高速运行，并且具备较低的摩擦和噪音。
3. 环境保护超导体的应用还可以帮助解决环境保护领域的一些难题。
例如，超导磁体可以用于磁场污染治理，通过控制磁场来降低电磁辐射对环境和人体健康的影响。
此外，超导体还可以用于高能粒子探测器、核聚变装置等领域，为科学研究提供有力的工具。
4. 能源传输和储存超导体在能源领域也有着广泛的应用前景。
超导电缆可以有效降低电能传输过程中的能量损耗，提高能源利用效率。
此外，超导体还可以用于储能设备的研发，例如超导磁体储能和超导磁体储能蓄电池等技术，这些技术可以在储能方面提供更高效、更可靠的解决方案。
5. 其他应用除了以上提到的应用领域外，超导体还有很多其他的应用。
例如，超导器件可以用于极低温实验、量子计算和量子通信等前沿领域。
此外，超导体还在磁共振能谱学、磁测量、精密测量等领域中发挥着重要作用。
什么是超导体
什么是超导体
超导体是一类具有超凡特性的材料，它们可以用来制造极具潜力的新
型电子设备。
要了解超导体的用处，先来了解一些其基本定义和性质。
本文通过以下内容介绍超导体及其应用。
一、定义
超导体是一类低温下强磁性物质，其电导率能大大超过普通金属，以
及可进行电力传输时无损耗的物质。
由于它没有电阻性，所以当电流
穿过它时会出现非常强大的磁场，使它成为量子物理学中最有趣的物
质之一。
二、形成原理
超导体形成的原理大致可以概括为：在低温下利用费米子的二重性对
电子的多寡导致电子进化出新的物理性质。
由于费米子的二重性，电
子在其中不会分散，而是紧紧附着在一起，形成了量子一致性，然后
再继续流动，从而形成无损耗的超导电流。
三、特性
超导体有特殊的磁性特性，就是抵抗外部磁场，即使给它施加特别强
大的磁场，也不会对它产生任何影响，这叫做Meissner效应。
另外，
它也具有超传导性和超流动性，即没有电阻。
四、应用
超导体应用场景十分的广泛，目前主要应用于磁性共振成像（MRI）、脉冲磁共振成像（MRS）、核磁共振（NMR）、等离子体领域等等。
在未来，超导体将在高速计算领域和电能传输领域发挥更重要的作用。
总之，超导体具有它独特的性质，是科技领域一项非常具有潜力的材料。
深入了解超导体，能够发掘它们无穷的可能性，从而实现一系列
新奇的技术和设备。
超导体分类
超导体分类超导体是指在某一低温下，电阻为零的物质。
它具有很多种不同的分类，每一种都有独特的性质和应用。
本文将对几种常见的超导体进行分类介绍。
一、I型超导体I型超导体是最常见的一种超导体，也是最早被发现的。
它的超导性是由电子对的库珀对形成的。
在超导态下，电子对会形成一个连续的超导电流，使电阻为零。
I型超导体的超导临界温度较低，一般在几十开尔文左右。
常见的I型超导体有铅、汞等。
二、II型超导体II型超导体是一种在较高温度下显示超导性的物质。
与I型超导体不同，II型超导体的超导性主要来源于强电子-电子相互作用。
II型超导体的超导临界温度较高，一般在几十开尔文以上。
此外，II型超导体还具有更高的临界磁场和更大的超导电流密度。
常见的II型超导体有钇钡铜氧、镁二硼等。
三、高温超导体高温超导体是指临界温度在液氮温度以上的超导体。
它们的超导性主要源于电子-声子相互作用。
高温超导体的临界温度一般在几十开尔文到几百开尔文之间。
高温超导体的发现是超导领域的重大突破，极大地推动了超导技术的发展。
常见的高温超导体有铜氧化物、铁基超导体等。
四、低温超导体低温超导体是指临界温度在液氦温度以下的超导体。
它们的超导性主要来自于电子-声子相互作用。
低温超导体的临界温度一般在几开尔文到几十开尔文之间。
低温超导体广泛应用于超导电磁体、超导磁体等领域。
常见的低温超导体有铝、铌等。
五、复合超导体复合超导体是指由超导材料和非超导材料组成的复合结构。
它们的超导性主要由超导材料提供，而非超导材料则用于增强材料的机械强度和导电性能。
复合超导体广泛应用于超导电力设备、超导磁体等领域。
常见的复合超导体有超导带材、超导线圈等。
超导体可根据其性质和应用进行分类，包括I型超导体、II型超导体、高温超导体、低温超导体和复合超导体等。
每一种超导体都有其独特的特点和应用领域。
随着超导技术的不断发展，超导体在能源、电子、医疗等领域的应用将会越来越广泛。
超导体以及超导体的应用简单介绍
超导体以及超导体的应用简单介绍超导体是指在低温下，电阻降为零的一种物质。
这种特殊的电性质使得超导体具有许多独特的应用。
下面是对超导体及其应用的简要介绍。
超导体的发现可以追溯到1911年，那时荷兰物理学家海克·卡莱恩明斯和他的学生海尔斯·昂内斯发现，在将汞冷却到低温时，其电阻突然消失。
这一发现引发了对超导性质的深入研究，并且在随后的几十年里，更多的超导体材料被发现。
超导体的应用可以分为三个主要领域：电力输运、电子器件和磁共振。
在电力输运方面，超导体的主要应用是用于输电线路。
由于超导体在低温下电阻为零，可以实现电流的无损传输，因此被广泛用于电力输送。
超导电缆是将超导体材料包裹在绝热材料中制成的，可以在最小的能量损耗下实现大容量的电力输送。
此外，超导磁能储存器也是另一个重要的应用，它可以在超导体中存储巨大的磁能，并在需要时释放出来。
在电子器件方面，超导体的应用也非常广泛。
超导配电线圈是一种重要的电子器件，被用于制造超导磁体。
由于超导体具有极高的电流密度和超强的磁场产生能力，超导磁体广泛应用于核磁共振成像（MRI）、磁悬浮列车、磁聚变以及粒子加速器等领域。
此外，超导量子干涉器件也是一种重要的超导电子器件，如超导量子干涉元件和超导量子比特，它们可以用于量子计算和量子通信等领域。
超导体在磁共振成像（MRI）中也扮演着重要的角色。
MRI是一种常用的医学成像技术，通过在被检查的人体部位产生强磁场和射频脉冲，来观察人体内部结构和功能。
由于超导体可以产生强大的磁场，超导磁体被广泛应用于MRI设备中，可以提供更高的分辨率和更短的扫描时间，同时降低对患者的辐射剂量。
此外，超导体还有其他一些应用领域，如粒子加速器和超导磁浮技术。
粒子加速器利用超导体制造强大的磁场来加速粒子，以用于基础物理研究和医学放射治疗。
而超导磁浮技术则利用超导体的反磁性质，将超导磁体悬浮在磁场中，实现了磁浮列车的高速运行和磁浮轴承的无摩擦。
超导体原理
超导体原理超导体是指在低温下具有零电阻和完全排斥磁场的材料。
它的发现和研究在物理学和工程学领域中产生了广泛的影响。
超导体的原理是基于量子力学的理论，即超导体中的电子可以形成一种称为“库珀对”的电子对，它们可以在不受阻碍地移动，从而导致电阻为零。
超导体的发现超导体的发现可以追溯到1911年，当时荷兰物理学家海克·卡门林德（Heike Kamerlingh Onnes）在对汞的研究中发现了超导现象。
他发现，在将汞冷却到4.2K以下时，它的电阻突然降为零，并且磁场也被完全排斥。
这一发现引起了科学界的广泛关注，也为超导体的研究奠定了基础。
超导体的性质超导体的主要性质是其在低温下具有零电阻和完全排斥磁场。
这些性质使得超导体在许多领域中都有着广泛的应用，例如磁共振成像、医学诊断、电力传输等。
此外，超导体还具有一些其他的特性，如超导电流、超导磁通量量子等。
超导体的原理超导体的原理是基于量子力学的理论。
在超导体中，电子可以形成一种称为“库珀对”的电子对，它们可以在不受阻碍地移动，从而导致电阻为零。
库珀对是由两个电子组成的，它们的自旋相反，但动量相同。
在超导体中，当电子通过晶格时，它们会与晶格产生相互作用，这会导致电子之间形成库珀对。
这些电子对可以自由地移动，而不会受到其他电子的干扰，因此电阻为零。
超导体的应用超导体在许多领域中都有着广泛的应用。
其中一些应用包括：1. 磁共振成像磁共振成像（MRI）是一种医学成像技术，它利用超导体产生的强磁场来生成图像。
超导体可以产生非常强的磁场，这使得MRI成像具有很高的分辨率和灵敏度。
2. 电力传输超导体可以用于电力传输，因为它们可以在电流流过时不产生电阻。
这意味着电力可以更有效地传输，而不会浪费能量。
此外，超导体还可以用于储存电能。
3. 磁悬浮列车磁悬浮列车（Maglev）是一种使用磁力悬浮技术的高速列车。
超导体可以用于磁悬浮列车中的磁浮系统，因为它们可以产生强大的磁场，从而使列车悬浮在轨道上。
超导体简述
超导体简述一、超导体的定义:一般材料在温度接近绝对零度的时候，物体分子热运动几乎消失，材料的电阻趋近于0，此时称为超导体，达到超导的温度称为临界温度。
二、超导体的发展史：1911年，荷兰科学家昂内斯(Onnes)用液氦冷却汞，当温度下降到绝对温标4.2K 时水银的电阻完全消失，这种现象称为超导电性，此温度称为临界温度。
根据临界温度的不同，超导材料可以被分为：高温超导材料和低温超导材料。
但这里所说的“高温”，其实仍然是远低于冰点摄氏0℃的，对一般人来说算是极低的温度。
1933年，迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现，如果把超导体放在磁场中冷却，则在材料电阻消失的同时，磁感应线将从超导体中排出，不能通过超导体，这种现象称为抗磁性。
经过科学家们的努力，超导材料的磁电障碍已被跨越，下一个难关是突破温度障碍，即寻求高温超导材料。
超导现象1973年，发现超导合金――铌锗合金，其临界超导温度为23.2K，这一记录保持了近13年。
1986年，设在瑞士苏黎世的美国IBM公司的研究中心报道了一种氧化物（镧钡铜氧化物）具有35K的高温超导性。
此后，科学家们几乎每隔几天，就有新的研究成果出现。
1986年，美国贝尔实验室研究的超导材料，其临界超导温度达到40K，液氢的“温度壁垒”（40K）被跨越。
1987年，中国科学家赵忠贤以及美国华裔科学家朱经武相继在钇－钡－铜－氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上，液氮的“温度壁垒”（77K）也被突破了。
1 987年底，铊－钡－钙－铜－氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K。
从19 86－1987年的短短一年多的时间里，临界超导温度提高了近100K。
2001年，二硼化镁(MgB2)被发现其超导临界温度达到39K [1]。
此化合物的发现，打破了非铜氧化物超导体(non-cuprate superconductor)的临界温度纪录。
1990至2000年代，具ZrCuAsSi结构的稀土过渡金属氮磷族化合物(rare-earth tran sition-metal oxypnictide, ReTmPnO)陆续被发现[2] [3]。
超导体原理与应用
超导体原理与应用超导体是一种在低温下具有零电阻和完全排斥磁场的特殊材料。
它的发现和应用给科学技术领域带来了革命性的变革。
本文将介绍超导体的原理、分类以及广泛应用的领域。
一、超导体的基本原理超导体的本质是一种在超低温下电阻为零的材料。
这一奇特的现象是由超导体内部电子和晶格之间的协同作用所导致的。
在超低温下，电子可以按照库珀对的形式，成对地运动，形成一种称为“库珀对”的量子态。
这些库珀对能够无耗散地传输电流，所以在超导体中电阻为零。
此外，超导体能够排斥磁场进入其内部，形成所谓的迈斯纳效应，这是超导体的又一个重要特性。
二、超导体的分类根据超导体的临界温度，我们可以将其分为高温超导体和低温超导体两类。
1. 高温超导体高温超导体是指临界温度高于液氮沸点（77K）的超导材料。
迄今为止，最高临界温度的高温超导体是铜氧化物系列材料。
高温超导体的发现极大地推进了超导技术的发展，使其应用范围得以进一步扩大。
2. 低温超导体低温超导体是指临界温度低于液氮沸点的超导材料，例如铅、铟等金属。
低温超导体普遍具有较高的超导电流密度和较好的超导稳定性，因此在一些特定领域仍然得到广泛应用。
三、超导体的应用超导体的独特性质使其在多个领域得到了广泛应用。
1. 磁共振成像（MRI）MRI是一种使用磁共振原理生成人体内部器官影像的检查技术。
超导体在MRI中起到了关键作用，通过超导体制成的磁体产生强大的磁场，用于激发和检测人体组织中的核自旋信号，进而生成高清晰度的影像。
2. 磁悬浮交通磁悬浮交通是一种基于超导体磁浮原理的先进交通方式。
超导体制成的磁轨能够产生高强度的磁场，使列车悬浮在轨道上，并通过超导体材料的零电阻特性，实现高速无摩擦运行。
磁悬浮交通具有速度快、安全性高等优点，被认为是未来城市交通的发展趋势。
3. 能源传输与储存超导体的低电阻特性使其成为电能传输与储存的理想材料。
采用超导材料制成的超导电缆，可以在长距离输电中减少能量损耗。
超导体原理
超导体原理超导体是一种在低温下表现出零电阻和完全抗磁性的材料。
它们在电力输送、磁共振成像、磁浮列车等领域有着广泛的应用。
超导体的原理是基于超导电性，即在超导态下电流可以无阻力地流动，磁通量可以完全被排斥。
超导体的原理涉及到凝聚态物理、电磁学和量子力学等多个领域的知识。
本文将从超导体的基本特性、超导体的类型、超导体的临界温度和超导体的应用等方面进行探讨。
首先，超导体的基本特性包括零电阻和完全抗磁性。
在超导态下，电流可以在不受阻碍的情况下流动，这意味着超导体可以在不损耗能量的情况下传输电流。
此外，超导体在超导态下会完全排斥外部磁场，表现出完全抗磁性。
这些基本特性使得超导体在电力输送和磁共振成像等领域有着重要的应用。
其次，超导体可以分为Type I超导体和Type II超导体两种类型。
Type I超导体在临界磁场以下会完全变为超导态，而在临界磁场以上会恢复为正常导体。
而Type II超导体在临界磁场以上会出现一部分的磁通量穿透，形成一种新的状态，称为Flux Flow状态。
这两种类型的超导体在不同的温度和磁场条件下表现出不同的超导性质。
另外，超导体的临界温度是指在该温度以下材料会变为超导态。
目前，研究人员通过不断改进材料和结构，已经发现了多种高温超导体，使得超导体的临界温度得到了大幅提高。
这为超导体的实际应用提供了更广阔的空间，也为超导体的研究和发展带来了新的动力。
最后，超导体在电力输送、磁共振成像、磁浮列车等领域有着重要的应用。
在电力输送领域，超导体可以大大减少能量损耗，提高输电效率，减少能源浪费。
在磁共振成像领域，超导体可以提供强大的磁场，用于医学诊断和科学研究。
在磁浮列车领域，超导体可以产生强大的磁场，使列车悬浮在轨道上，大大减少了摩擦阻力，提高了列车的运行速度和效率。
总之，超导体的原理涉及到多个领域的知识，包括凝聚态物理、电磁学和量子力学等。
超导体的基本特性、类型、临界温度和应用都展现了超导体在科学研究和工程技术中的重要作用。
超导体知识点
超导体知识点超导体是一种在低温下表现出无电阻和完全磁通排斥现象的材料。
在超导体中，电流可以在没有任何耗散的情况下持续循环流动，这使得超导体在电磁学和能源应用等领域具有巨大的潜力。
本文将介绍超导体的基本概念、超导机制、超导材料和超导应用等方面的知识。
一、超导体的基本概念超导体是指在一定的温度下，电阻可以降至零的材料。
超导现象的发现可以追溯到1911年，在极低温下，荷兰物理学家海克·卡末林发现了汞的超导性。
此后，人们又陆续发现了其他材料也具有类似的特性。
二、超导机制超导现象的产生与电子之间的库仑相互作用密切相关。
在常规金属中，电子在受到温度和其它杂质的影响下会散射，从而产生电阻。
但在超导体中，电子可以通过与晶格振动相互作用，形成库伦对并在晶格中自由传输。
这种电子的凝聚状态使得电流可以在超导体中无阻力地流动。
三、超导材料超导材料可以分为低温超导体和高温超导体两类。
1. 低温超导体低温超导体需要在极低的温度下才能表现出超导特性。
常见的低温超导体包括铅（Pb）、汞（Hg）和锡（Sn）等。
2. 高温超导体高温超导体是指在相对较高的温度下表现出超导特性的材料。
这些材料通常包含氧化物，如铜氧化物（cuprate）、铁基超导体和镨钐铁钛基超导体等。
高温超导体的发现极大地推动了超导技术的发展，因为相对较高的工作温度使得超导体可以更方便地应用于实际生活中。
四、超导应用超导体在多个领域具有广泛的应用前景。
1. 能源传输超导体的无电阻特性使其成为输电线路的理想选择。
通过将输电线路用超导体替代传统的铜导线，可以大大减少能量损失。
2. 磁共振成像（MRI）超导体在医学领域的应用主要体现在磁共振成像技术中。
磁共振成像利用超导体产生的高强度磁场和射频脉冲，可以获得人体内部组织的高清影像，用于诊断和研究。
3. 磁悬浮交通超导体还可以应用于磁悬浮交通领域。
由于超导体可以在磁场中排斥磁通线，使得超导体制成的轨道可以与磁浮车辆产生浮力，从而实现摩擦减小、高速运行的效果。
超导体概念
超导体概念的关键概念1. 超导体的定义超导体是指在低温下具有零电阻和完全磁通排斥的材料。
当超导体处于超导态时，电流可以在其中无阻力地流动，而磁场会被完全排斥。
超导体的这些特性使其在许多领域具有重要的应用价值。
2. 超导体的临界温度超导体的临界温度是指材料转变为超导态的临界温度。
低于该温度，超导体将表现出零电阻和完全磁通排斥的特性；而高于该温度，超导体将恢复到正常导体的状态。
临界温度是超导体的一个重要参数，不同材料的临界温度差异很大。
3. 超导体的超导电流密度超导体的超导电流密度是指超导体中可以通过的最大电流密度。
超导电流密度是超导体应用中的一个重要参数，它决定了超导体在电磁场中的性能。
较高的超导电流密度意味着超导体可以承受更大的电流而不失超导性能，这对于超导电磁体等应用非常重要。
4. 超导体的能隙超导体的能隙是指在超导态下，材料中的电子存在一个能级间隔，称为能隙。
能隙是超导体电阻为零的关键原因，它使得电子在超导体中无法散射，从而实现了无阻力电流的流动。
能隙的大小与超导体的临界温度密切相关，临界温度越高，能隙越小。
5. 超导体的Meissner效应超导体的Meissner效应是指在超导体转变为超导态时，外加磁场会被完全排斥的现象。
当超导体处于超导态时，磁场会在超导体内部形成一个完全磁场自由区域，这个区域被称为Meissner区。
Meissner效应是超导体的一个重要特性，它使得超导体可以在零磁场下工作，并且对外加磁场具有很强的抗扰动能力。
6. 超导体的类型超导体可以分为Type I和Type II两种类型。
Type I超导体在外加磁场下会完全排斥磁通，而Type II超导体在一定范围内允许磁通进入。
Type II超导体具有更高的临界电流密度和更强的抗磁场能力，因此在实际应用中更为常见。
7. 超导体的应用超导体具有许多重要的应用，以下是一些常见的应用领域：7.1 超导磁体超导磁体是利用超导体的零电阻和完全磁通排斥特性制造的磁体。
超导体分类
超导体分类超导体是一种特殊的材料，具有特殊的电导特性。
根据其不同的性质和特点，超导体可以被分为多个不同的分类。
本文将介绍几种常见的超导体分类，并探讨其应用领域和未来发展趋势。
一、零阻抗超导体零阻抗超导体是指在超导状态下，电流通过时不会产生任何电阻。
这种超导体的特性使其在电力传输、磁共振成像等领域具有广泛的应用。
例如，超导电缆可以将电能以更高效、更稳定的方式传输，大大减少能量损耗。
此外，超导磁体在核磁共振成像中也得到了广泛应用。
二、弛豫性超导体弛豫性超导体是指在外加磁场作用下，磁化强度会发生非线性变化的超导体。
弛豫性超导体的特性使其在磁传感器、磁存储等领域具有重要应用。
例如，弛豫性超导体可以用于磁传感器中的磁场检测，实现高灵敏度和高分辨率的磁场测量。
三、高温超导体高温超导体是指超导转变温度高于液氮沸点（77K）的超导体。
相比于低温超导体，高温超导体更容易制备和应用。
高温超导体的发现引发了超导研究的热潮，并在电力输送、电子器件等领域具有重要意义。
例如，高温超导体可以用于制备超导电缆、超导发电机等设备，提高电能传输的效率和稳定性。
四、铁基超导体铁基超导体是指以铁化合物为基础的超导体材料。
与传统的低温超导体相比，铁基超导体具有更高的转变温度和更复杂的晶体结构。
铁基超导体的研究是超导领域的重要分支之一，其在能源、电子器件等领域具有巨大潜力。
例如，铁基超导体可以用于制备高性能的超导电缆、超导磁体等设备，推动超导技术的发展。
五、拓扑超导体拓扑超导体是指在超导状态下，具有特殊的拓扑性质和边界态的超导体材料。
拓扑超导体的研究是当前超导研究的热点之一，被认为是实现量子计算和量子通信的关键材料。
拓扑超导体的发现和研究将推动超导领域的革命性进展，对未来的科技发展具有重要意义。
超导体作为一种特殊的材料，具有许多独特的性质和应用。
随着超导技术的不断发展和突破，超导体在能源、电子器件、医学诊断等领域的应用前景将更加广阔。
我们有理由相信，超导体在未来将会发挥更重要的作用，为人类的科技进步和生活带来更多的惊喜。
超导体
超导体一、摘要超导是指导电材料在温度接进绝对零度的时候，物体分子热运动材料的电阻趋近于 0 的性质；“超导体”是指能进行超导传输的导电材料。
零电阻和抗磁性是超导体的两个重要特性。
自从超导发现至今，超导的研究和超导体的研制已迅速发展，超导体的物质结构及性质已逐渐研究清楚，超导的临界温度已从开始的几开升至二百多开，超导材料得到广泛应用，特别是高温超导材料的广泛应用将会给社会带来的巨大变革。
二、关键词超导体，零电阻效应，迈斯纳效应，临界磁场，临界电流，伦敦唯象理论与皮帕德修改三、引言人类最初发现物体的超导现象是在 1911 年。
当时荷兰科学家卡·翁纳斯等人发现，某些材料在极低的温度下，其电阻完全消失，呈超导状态。
使超导体电阻为零的温度，叫超导临界温度。
经过近 100 年的发展，临界温度已大大提高，现有的高温导体用液态氮来冷却即可应用于实际。
高温超导材料的用途非常广阔，大致可分为三类：大电流应用（强电应用）、电子学应用（弱电应用）和抗磁性应用。
大电流应用即导体发电、输电和储能；电子学应用包括超导计算器、超导天线、超导微波器件等；抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。
在1986年以前，人们所发现的超导材料的临界温度都非常低（大约在3～5k左右。
1986年以来，人们陆续发现了一系列有较高临界温度的超导材料，这些高温超导材料具有非常广阔的应用前景。
四、正文1．超导基本现象（1）.零电阻效应超导体在一定温度以下，其电阻降为零的现象称为材料的超导电现象。
1911 年荷兰著名低温物理学家昂纳斯发现在 T＝4.1K 下汞具有零电阻效应。
由于超导体的转变温度还与外部环境条件有关，定义在外部环境条件（电流，磁场和应力等）维持在足够低的数值时，测得的超导转变温度称为超导临界温度。
下面对这一特性进行理论分析：欧姆定律的微分形式：j=σ E （j 为正常电流密度，σ为电导率，E 为电场强度）伦敦方程给出：偏 js/偏 t=aE和▽×js=bB （a=ns*e^2/m ，b=-ns*e^2/m ，ns 为超导电子密度，e，m 为电子的电荷与质量,js 是超导电流密度）超导体中总电流密度 j 为： j=js+j (假设 j 仍服从 j=σ E) 在直流情形下有：偏 js/偏 t=0，由偏 js/偏 t=aE 得 E=0，从而应有 j=σ E=0 定性解释：在直流情形，全部电流是由超导电子贡献的，因而表现出 0 电阻。
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BC IC 临界温度 临界电流 临界磁场
TC
是T=0 K时的 时的 临界磁场与温度的关系 临界磁场 2 2 T T BC = B0 1 − I C = I 0 1 − T T C C 图中， 曲线把 图中 ， 曲线把B-T平面划分为 平面划分为 两个区域，正常态和超导态， 两个区域 ， 正常态和超导态 ， 从超导态到正常态的变化可以 通过改变温度来实现， 通过改变温度来实现 ， 也可通 过改变磁场来实现。在曲线上， 过改变磁场来实现。在曲线上 ， 发生从正常态到超导态的可逆 变化。 变化。
• 实验发现除了汞外有几十种元素、数千种合金和 实验发现除了汞外有几十种元素、 化合物都具有超导性。 化合物都具有超导性。但在超导体发现以后的漫 长时期内， 长时期内，所发现的超导材料的临界温度都比较 分布在23.2K——0.02K之间 低，分布在 之间
完全抗磁性——迈斯纳效应 迈斯纳效应 完全抗磁性
• 理想导体
理想导体和超导体的区别 r r
ρ =0 σ →∞
j = σE ⇒ Ei＝0
∂B 又Q∇ × E = − ∂t
理想导体内不可能存在电场 理想导体内也不可能存在随 时间变化的磁场
∂B i ∴ = −∇ × E i = 0 ∂t
由理想导体的性质可以推想超导体应具有以 下特点： 下特点：
应由初始条件（或实验过程）决定， B应由初始条件（或实验过程）决定，理想导体中不可 能有随时间变化的磁场即内部原有的磁通既不能减少也 不能增加。 对否？ 不能增加。（对否？）
人类对超导电性的基本探索和认 年 年 识阶段 1911年——1957年
• 昂尼斯因在低温的获得和低温下物性的研 究而获1913年诺贝尔物理学奖 究而获 年诺贝尔物理学奖 • 超导微观理论 超导微观理论——BCS 理论（ 1957年） 理论（ 年
– – – – 巴丁（ 巴丁（J.Bardeen） ） 库柏(L.N.Cooper) 库柏 施瑞弗（ 施瑞弗（J.R.Schrieffer） ） 获1972年诺贝尔物理学奖 年诺贝尔物理学奖
• 现象：在锡盘上放置一条永久磁铁， 磁悬浮 现象：在锡盘上放置一条永久磁铁， 当温度低于锡的转变温度时， 当温度低于锡的转变温度时，小磁 实验 铁会离开锡盘飘然升起， 铁会离开锡盘飘然升起，升至一定 距离后， 距离后，便悬空不动了 解释： 解释 ： 由于磁铁的磁力线不 能穿过超导体． 能穿过超导体 ． 在锡盘感应 出持续电流的磁场， 出持续电流的磁场 ， 与磁铁 之间产生了排斥力， 之间产生了排斥力 ， 磁体越 远离锡盘，斥力越小， 远离锡盘 ， 斥力越小 ， 当斥 力减弱到与磁铁的重力相平 衡时，就悬浮不动了。 衡时，就悬浮不动了。
纵坐标为电阻比，横坐标为温度 横坐标为温度
各种名词
• 超导态：显示出超导电性质的物质状态 超导态： • 超导体：具有上述超导特性的物体 超导体： • 超导转变温度（临界温度）： 超导转变温度（临界温度）
– 物质在低温下，其电阻突然转变为零的温度，用TC表 物质在低温下，其电阻突然转变为零的温度， 也叫转变温度。温度高于T 示，TC也叫转变温度。温度高于 C，超导体和一般金 属一样有电阻，称为正常态 属一样有电阻，称为正常态
结论： 结论：
• 超导体不仅仅是电阻为零的理想导体 • 理想导体：所经历的过程不同，磁化状态不同 理想导体：所经历的过程不同， • 超导体：磁场中的行为与加磁场的次序无关 超导体：
– T>TC或B>BC，介质处于正常态，磁场会穿透介质 介质处于正常态， – T<TC或B<BC，呈超导态，磁场被完全排出介质 呈超导态， – 超导体内永远B=0——完全抗磁性 超导体内永远 完全抗磁性
设想比较两个实验
• 实验一：金属球经历下图过程 实验一：
理想导体
磁通不变， 磁通不变， 内无磁场
内 部 应 有 磁场
实验二： 实验二：改变次序
结论： 结论：
理想导体内部是否存在磁力 线以及如何分布与降温及加 外磁场的先后顺序有关， 外磁场的先后顺序有关，即 与它们的历史经历有关。 与它们的历史经历有关。
完全抗磁性
r r r 超导体内，B = 0 , 则M = − H , χ m = −1
由于内部， ≠ ， 由于内部，M≠0，超导体 表面有磁化电流， 表面有磁化电流， 磁化电流产生的磁场与外 磁场相抵消， 磁场相抵消，内部没有磁 场
ห้องสมุดไป่ตู้
超导体的完全抗磁性的第二种解释
• 把超导体看成是一种完全没有磁性、根本不存在磁 把超导体看成是一种完全没有磁性、 化的物体即认为超导体的 M=0或µr=1 化的物体即认为超导体的 或 • 但是在外磁场的影响下，超导体表面层会出现某种 但是在外磁场的影响下， 面分布的传导电流——屏蔽电流 面分布的传导电流 屏蔽电流 • 传导电流的屏蔽作用使超导体内部的合磁场为零 ， 传导电流的屏蔽作用使超导体内部的合磁场为零， 导致完全抗磁性，实验证实屏蔽电流存在。 导致完全抗磁性，实验证实屏蔽电流存在。 • 上述两种观点都指出：超导体表面有面电流，完全 上述两种观点都指出：超导体表面有面电流， 抗磁性起源于这种面电流， 抗磁性起源于这种面电流，实际上第一种解释是一 种有用的形式模型，由于超导体的零电阻效应， 种有用的形式模型，由于超导体的零电阻效应，不 论是磁化电流还是传导电流，均无焦耳热损耗， 论是磁化电流还是传导电流，均无焦耳热损耗，所 以两种观点是完全等价的
临界磁场和临界电流
• 超导体的零电阻特性，使人自然想到可以实 超导体的零电阻特性， 现以下几点
–超导回路中的电流持续，即在超导回路中一旦形 超导回路中的电流持续， 超导回路中的电流持续 成，便无需外电源就能持续几年仍观测不到衰减 –利用超导体制成的导线传输非常大的电流 利用超导体制成的导线传输非常大的电流 –利用超导体制成的线圈来产生非常强的磁场 利用超导体制成的线圈来产生非常强的磁场
实际的超导体是否就是理想导体呢？ 实际的超导体是否就是理想导体呢 超导体是否就是理想导体
• 1933年由 年由Meissner和Oshsenfeld对围绕球形导体 年由 和 对围绕球形导体 单晶锡） （单晶锡）进行了测量
– 只要 只要T<Tc ， 在超导体内部 不仅恒定不变 ， 而且 恒定 在超导体内部B不仅恒定不变 而且恒定 不仅恒定不变， 为零， 为零，即B=0 – 结论与降温及加外磁场的先后顺序无关，即与它们的 结论与降温及加外磁场的先后顺序无关， 历史经历无关。 历史经历无关。 – 磁力线似乎一下子被推斥到超导体外。 磁力线似乎一下子被推斥到超导体外。 – 对超导体，上述第二个实验应为如下结果 对超导体， 超导体不 仅仅是理 想导体， 想导体， 还具有完 全抗磁性
• 1933年由 年由Meissner和Oshsenfeld发现，超导体一 发现， 年由 和 发现 旦进入超导态，体内磁通量将全部被排除出体外。 旦进入超导态，体内磁通量将全部被排除出体外。 磁感应强度恒等于零——迈斯纳效应。 迈斯纳效应。 磁感应强度恒等于零 迈斯纳效应 • 在超导体发现后的 多年中，人们一直把超导体 在超导体发现后的20多年中 多年中， 的磁性归结为超导体的完全导电性的结果， 的磁性归结为超导体的完全导电性的结果，即把 超导体看成仅仅是电阻为零的理想导体 • 迈斯纳效应展示了超导体与理想导体完全不同的 迈斯纳效应展示了超导体 理想导体完全不同的 超导体与 磁性质，使人们对超导体有了全新的认识——迈 磁性质，使人们对超导体有了全新的认识 迈 斯纳效应和零电阻现象是超导体两个独立的基本 性质
• 但1914年，昂尼斯发现，当超导体中电流太 1914年 昂尼斯发现， 大或将超导体置于太强的磁场中时， 大或将超导体置于太强的磁场中时，超导性 遭到破坏， 遭到破坏，即导体将从超导态回到正常态
实验表明
• 每一种处在超导态的导 体材料， 体材料，当其中的电流 超过某一临界值或超导 体所在处的磁场的磁感 应强度超过某一临界值 时，超导性都会破坏 超导态 临界值 正常态 三个临界值 之间有一定 关系
• 迈斯纳效应是独立于零电阻效应的另一种基本 迈斯纳效应是独立于零电阻效应的另一种基本 性质。 性质。 • 迈斯纳效应实际上成为判断真伪超导的依据
超导体的完全抗磁性的第一种解释
• 把超导体当作磁介质，它具有特殊磁性 把超导体当作磁介质，
r r r r r B = µ0 H + µ0 M , M = χ m H
人类对超导技术应用的准备阶段
1958年——1986年 年 年
• 在本世纪 年代达到高峰 ，主要有四大方面发展 在本世纪60年代达到高峰 主要有四大方面发展
– – – – 实用超导材料的发展； 实用超导材料的发展； 超导电子器件的发展； 超导电子器件的发展； 大量技术应用的实验室初探； 大量技术应用的实验室初探； 千方百计寻找超导转变温度高的新超导材料
• 1962年约瑟夫森（Josephson）发现的超导电子对 年约瑟夫森（ 年约瑟夫森 ） 隧道效应—— 约瑟夫森效应使他与江崎玲於内 隧道效应 （ Leo Esaki ） 贾 埃 沃 （ Ivar.Giaever ） 分 享 了 1973年的诺贝尔物理学奖 ——超导电子学（超导 超导电子学（ 年的诺贝尔物理学奖 超导电子学 量子电子学） 量子电子学）兴起
发现了高温铜氧化物超导体，揭开了人类 发现了高温铜氧化物超导体， 对超导技术的开发的序幕 1985年—— 年
• 已故超导材料权威Matthias曾讲过：“如能 已故超导材料权威 曾讲过： 曾讲过 在常温下，例如300 K左右实现超导电性，则 左右实现超导电性， 在常温下，例如 左右实现超导电性 现代文明的一切技术都将发生变化。 现代文明的一切技术都将发生变化。” • 贝德诺兹（Bednorz）和缪勒（Muller）因此 贝德诺兹（ ）和缪勒（ ） 获得了1987年的诺贝尔物理学奖。 年的诺贝尔物理学奖。 获得了 年的诺贝尔物理学奖 • 人们公认 “室温超导电材料” 和“高温超导 人们公认“室温超导电材料” 理论” 理论”是诺贝尔奖级的问题