『壹』 到底什麼叫做超導
超導是指某些物質在一定溫度條件下(一般為較低溫度)電阻降為零的性質。1911年荷蘭物理學家H·卡茂林·昂內斯發現汞在溫度降至4.2K附近時突然進入一種新狀態,其電阻小到實際上測不出來,他把汞的這一新狀態稱為超導態。以後又發現許多其他金屬也具有超導電性。低於某一溫度出現超導電性的物質稱為超導體。
『貳』 超導體是什麼
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。
(2)物理中的超導體是什麼意思擴展閱讀
(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)根據材料類型: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(如碳納米管)。
『叄』 什麼是超導
超導現象是指某些物質在低溫條件下呈現電阻等於零和排斥磁力線的現象,這種物質稱為超導體。現已發現有28種元素、幾千種合金和化合物是超導體。
超導現象是1911年荷蘭物理學家開默林昂內斯在液氦溫區測量汞樣品的電阻率時發現的。電阻等於零是超導體最顯著的特性;另一個特徵是當超導體處於超導態時,體內的磁場恆等於零。目前超導體在一些科技領域已開始進入實用階段。
『肆』 超導是什麼
超導,指導體在某一溫度下,電阻為零的狀態。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。
人們把處於超導狀態的導體稱之為「超導體」。超導體的直流電阻率在一定的低溫下突然消失,被稱作零電阻效應。導體沒有了電阻,電流流經超導體時就不發生熱損耗,電流可以毫無阻力地在導線中形成強大的電流,從而產生超強磁場。
實現超導的過程
超導是指某些物質在一定溫度條件下(一般為較低溫度)電阻降為零的性質。1911年荷蘭物理學家H·卡茂林·昂內斯發現汞在溫度降至4.2K附近時突然進入一種新狀態,其電阻小到實際上測不出來,他把汞的這一新狀態稱為超導態。以後又發現許多其他金屬也具有超導電性。
1933年,荷蘭的邁斯納和奧森菲爾德共同發現了超導體的另一個極為重要的性質——當金屬處在超導狀態時,超導體內的磁感應強度為零,卻把原來存在於體內的磁場排擠出去。對單晶錫球進行實驗發現:錫球過渡到超導態時,錫球周圍的磁場突然發生變化,磁力線似乎一下子被排斥到超導體之外去了,人們將這種現象稱之為「邁斯納效應」。
後來人們還做過這樣一個實驗:在一個淺平的錫盤中,放入一個體積很小但磁性很強的永久磁體,然後把溫度降低,使錫盤出現超導性,這時可以看到,小磁鐵竟然離開錫盤表面,慢慢地飄起,懸浮不動。
邁斯納效應有著重要的意義,它可以用來判別物質是否具有超導性。
『伍』 初中物理學中什麼是半導體什麼是超導體
導電的啊。
一、半導體
1.概念:導電性能介乎導體和絕緣體之間,它們的電阻比導體大得多,但又比絕緣體小得多.這類材料我們把它叫做半導體.
2.半導體材料:鍺、硅、砷化鎵等,都是半導體.
3. 半導體的電學性能:
例如:光敏電阻、熱敏電阻、壓敏電阻.
二、超導體
1.概念:
一些物質當溫度下降到某一溫度時,電阻會變為零,這種現象叫做超導現象.
能夠發生超導現象的物質,叫做超導體.
2.超導體的優缺點:
如果超導體能應用於實際會降低輸電損耗,提高效率及在其他方面給人類帶來許多好處.
目前超導體還只應用在科學實驗和高新技術中,這是因為一般的金屬或合金的超導臨界溫度都較低.
3. 我國的超導體研究:
我國的超導體研究工作走在世界的前列,目前已找到超導臨界溫度達132K的超導材料.
『陸』 超導體是什麼意思
1911年,荷蘭科學家昂內斯(Ones)用液氦冷卻汞,當溫度下降到4.2K時,水銀的電阻完全消失,這種現象稱為超導電性,此溫度稱為臨界溫度。根據臨界溫度的不同,超導材料可以被分為:高溫超導材料和低溫超導材料。但這里所說的「高溫」,其實仍然是遠低於冰點攝氏0℃的,對一般人來說算是極低的溫度。1933年,邁斯納和奧克森菲爾德兩位科學家發現,如果把超導體放在磁場中冷卻,則在材料電阻消失的同時,磁感應線將從超導體中排出,不能通過超導體,這種現象稱為抗磁性。經過科學家們的努力,超導材料的磁電障礙已被跨越,下一個難關是突破溫度障礙,即尋求高溫超導材料。
1973年,發現超導合金――鈮鍺合金,其臨界超導溫度為23.2K,這一記錄保持了近13年。
1986年,設在瑞士蘇黎世的美國IBM公司的研究中心報道了一種氧化物(鑭鋇銅氧化物)具有35K的高溫超導性。此後,科學家們幾乎每隔幾天,就有新的研究成果出現。
1986年,美國貝爾實驗室研究的超導材料,其臨界超導溫度達到40K,液氫的「溫度壁壘」(40K)被跨越。
1987年,美國華裔科學家朱經武以及中國科學家趙忠賢相繼在釔-鋇-銅-氧系材料上把臨界超導溫度提高到90K以上,液氮的「溫度壁壘」(77K)也被突破了。1987年底,鉈-鋇-鈣-銅-氧系材料又把臨界超導溫度的記錄提高到125K。從1986-1987年的短短一年多的時間里,臨界超導溫度提高了近100K。
來自德國、法國和俄羅斯的科學家利用中子散射技術,在高溫超導體的一個成員單銅氧層Tl2Ba2CuO6+δ中觀察到了所謂的磁共振模式,進一步證實了這種模式在高溫超導體中存在的一般性。該發現有助於對銅氧化物超導體機制的研究。
高溫超導體具有更高的超導轉變溫度(通常高於氮氣液化的溫度),有利於超導現象在工業界的廣泛利用。高溫超導體的發現迄今已有16年,而對其不同於常規超導體的許多特點及其微觀機制的研究,卻仍處於相當「初級」的階段。這一點不僅反映在沒有一個單一的理論能夠完全描述和解釋高溫超導體的特性,更反映在缺乏統一的、在各個不同體繫上普遍存在的「本徵」實驗現象。本期Science所報道的結果意味著中子散射領域里一個長期存在的困惑很有可能得到解決。
早在1991年,法國物理學家利用中子散射技術在雙銅氧層YBa2Cu3O6+δ超導體單晶中發現了一個微弱的磁性信號。隨後的實驗證明,這種信號僅在超導體處於超導狀態時才顯著增強並被稱為磁共振模式。這個發現表明電子的自旋以某種合作的方式產生一種集體的有序運動,而這是常規超導體所不具有的。這種集體運動有可能參與了電子的配對,並對超導機制負責,其作用類似於常規超導體內引起電子配對的晶格振動。但是,在另一個超導體La2-xSrxCuO4+δ(單銅氧層)中,卻無法觀察到同樣的現象。這使物理學家懷疑這種磁共振模式並非銅氧化物超導體的普遍現象。1999年,在Bi2Sr2CaCu2O8+δ單晶上也觀察到了這種磁共振信號。但由於Bi2Sr2CaCu2O8+δ與YBa2Cu3O6+δ一樣,也具有雙銅氧層結構,關於磁共振模式是雙銅氧層的特殊表徵還是「普遍」現象的困惑並未得到徹底解決。
理想的候選者應該是典型的高溫超導晶體,結構盡可能簡單,只具有單銅氧層。困難在於,由於中子與物質的相互作用很弱,只有足夠大的晶體才可能進行中子散射實驗。隨著中子散射技術的成熟,對晶體尺寸的要求已降低到0.1厘米3的量級。晶體生長技術的進步,也使Tl2Ba2CuO6+δ單晶體的尺寸進入毫米量級,而它正是一個理想的候選者。科學家把300個毫米量級的Tl2Ba2CuO6+δ單晶以同一標准按晶體學取向排列在一起,構成一個「人造」單晶,「提前」達到了中子散射的要求。經過近兩個月散射譜的搜集與反復驗證,終於以確鑿的實驗數據顯示在這樣一個近乎理想的高溫超導單晶上也存在磁共振模式。這一結果說明磁共振模式是高溫超導的一個普遍現象。而La2-xSrxCuO4+δ體繫上磁共振模式的缺席只是「普遍」現象的例外,這可能與其結構的特殊性有關。
關於磁共振模式及其與電子間相互作用的理論和實驗研究一直是高溫超導領域的熱點之一,上述結果將引起許多物理學家的關注與興趣。
20世紀80年代是超導電性的探索與研究的黃金年代。1981年合成了有機超導體,1986年繆勒和柏諾茲發現了一種成分為鋇、鑭、銅、氧的陶瓷性金屬氧化物LaBaCuO4,其臨界溫度約為35K。由於陶瓷性金屬氧化物通常是絕緣物質,因此這個發現的意義非常重大,繆勒和柏諾茲因此而榮獲了1987年度諾貝爾物理學獎。
1987年在超導材料的探索中又有新的突破,美國休斯頓大學物理學家朱經武小組與中國科學院物理研究所趙忠賢等人先後研製成臨界溫度約為90K的超導材料YBCO(釔鉍銅氧)。
1988年初日本研製成臨界溫度達110K的Bi-Sr-Ca-Cu-O超導體。至此,人類終於實現了液氮溫區超導體的夢想,實現了科學史上的重大突破。這類超導體由於其臨界溫度在液氮溫度(77K)以上,因此被稱為高溫超導體。
自從高溫超導材料發現以後,一陣超導熱席捲了全球。科學家還發現鉈系化合物超導材料的臨界溫度可達125K,汞系化合物超導材料的臨界溫度則高達135K。如果將汞置於高壓條件下,其臨界溫度將能達到難以置信的164K。
1997年,研究人員發現,金銦合金在接近絕對零度時既是超導體同時也是磁體。1999年科學家發現釕銅化合物在45K時具有超導電性。由於該化合物獨特的晶體結構,它在計算機數據存儲中的應用潛力將是非常巨大的。
自2007年12月開始,中國科學院物理研究所的陳根富博士已投入到鑭氧鐵砷非摻雜單晶體的制備中。2008年2月18日,日本東京工業大學的細野秀雄教授和他的合作者在《美國化學會志》上發表了一篇兩頁的文章,指出氟摻雜鑭氧鐵砷化合物在零下247.15攝氏度時即具有超導電性。在長期研究中保持著跨界關注習慣的陳根富和王楠林研究員立即捕捉到了這一消息的價值,王楠林小組迅速轉向製作摻雜樣品,他們在一周內實現了超導並測量了基本物理性質。
幾乎與此同時,物理所聞海虎研究組通過在鑭氧鐵砷材料中用二價金屬鍶替換三價的鑭,發現有臨界溫度為零下248.15攝氏度以上的超導電性。
2008年3月25日和3月26日,中國科學技術大學陳仙輝組和物理所王楠林組分別獨立發現臨界溫度超過零下233.15攝氏度的超導體,突破麥克米蘭極限,證實為非傳統超導。
2008年3月29日,中國科學院院士、物理所研究員趙忠賢領導的小組通過氟摻雜的鐠氧鐵砷化合物的超導臨界溫度可達零下221.15攝氏度,4月初該小組又發現無氟缺氧釤氧鐵砷化合物在壓力環境下合成超導臨界溫度可進一步提升至零下218.15攝氏度。
為了證實(超導體)電阻為零,科學家將一個鉛制的圓環,放入溫度低於Tc=7.2K的空間,利用電磁感應使環內激發起感應電流。結果發現,環內電流能持續下去,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,這說明圓環內的電能沒有損失,當溫度升到高於Tc時,圓環由超導狀態變正常態,材料的電阻驟然增大,感應電流立刻消失,這就是著名的昂尼斯持久電流實驗。
『柒』 什麼是超導體
超導體(suPerconctor)是一種沒有電阻的材料。超導體與普通導體有非常大的不同。由於沒有電阻,電流通過超導體時,就沒有能量的損失。利用超導體製成的導線可以降低電能的損耗,提高電能的利用率。但超導體作為磁體的應用卻受到限制,因為強磁場會破壞物質的超導性,使它重新變成普通導體。
超導體的最大問題是需要非常低的溫度。現在已經發現一些新的材料,在相對較高的溫度下也能變成超導體。目前,科學工作者正在研製實用的超導體。
『捌』 超導的概念 名詞解釋 超導
首先,說明超導只是一個定語,所以,只能以超導性來解釋超導一詞。
以下為超導性的官方名詞解釋:溫度和磁場都小於一定數值的條件下,導電材料的電阻和體內磁感應強度都突然變為零的性質。具有超導性的物體稱「超導體」。1911年荷蘭物理學家卡末林一昂內斯首先發現汞在液氦溫度(4.2開)下失去電阻的現象,並稱之為「超導性」。物體從正常態過渡到超導態時的溫度稱為此超導體的「轉變溫度」(或「臨界溫度」)。1933年德國物理學家邁斯納(Fritz
Walther
Meissner,1882—1974)和奧森費耳德(RobertOchsenfeld,190l—1993)又共同發現金屬處在超導態時體內磁感應強度為零,即能把原來在其體內的磁場排擠出去,這個現象稱「邁斯納效應」。當磁場達到一定強度時,超導性就將破壞,這個磁場限值稱「臨界磁場」...現正繼續尋找可在室溫附近工作的超導體,但由於需要液氦條件。當磁場達到一定強度時。超導體在電工學和電子學方面都有很大的應用價值,190l—1993)又共同發現金屬處在超導態時體內磁感應強度為零,這個磁場限值稱「臨界磁場」,超導性就將破壞。1986年底以後,即能把原來在其體內的磁場排擠出去。1911年荷蘭物理學家卡末林一昂內斯首先發現汞在液氦溫度(4.2開)下失去電阻的現象。具有超導性的物體稱「超導體」,引起全世界的關注,此類材料稱「高溫超導」首先,發現了氧化物超導體,導電材料的電阻和體內磁感應強度都突然變為零的性質,所以:溫度和磁場都小於一定數值的條件下,這個現象稱「邁斯納效應」,因此使用受到限制,並稱之為「超導性」。物體從正常態過渡到超導態時的溫度稱為此超導體的「轉變溫度」(或「臨界溫度」),臨界溫度約可達90~130開。1933年德國物理學家邁斯納(Fritz
Walther
Meissner。
以下為超導性的官方名詞解釋,實現了能在液氮(77開)溫度穩定工作的超導材料,說明超導只是一個定語,只能以超導性來解釋超導一詞,1882—1974)和奧森費耳德(RobertOchsenfeld