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物理中的超导体是什么意思

发布时间:2022-08-29 04:53:25

‘壹’ 到底什么叫做超导

超导是指某些物质在一定温度条件下(一般为较低温度)电阻降为零的性质。1911年荷兰物理学家H·卡茂林·昂内斯发现汞在温度降至4.2K附近时突然进入一种新状态,其电阻小到实际上测不出来,他把汞的这一新状态称为超导态。以后又发现许多其他金属也具有超导电性。低于某一温度出现超导电性的物质称为超导体。

‘贰’ 超导体是什么

超导体指在某一温度下,电阻为零的导体。在实验中,若导体电阻的测量值低于10-25Ω,可以认为电阻为零。超导体不仅具有零电阻的特性,另一个重要特征是完全抗磁性。

人类最初发现超导体是在1911年,这一年荷兰科学家海克·卡末林·昂内斯(Heike Kamerlingh Onnes)等人发现,汞在极低的温度下,其电阻消失,呈超导状态。此后超导体的研究日趋深入,一方面,多种具有实用潜力的超导材料被发现,另一方面,对超导机理的研究也有一定进展。


(2)物理中的超导体是什么意思扩展阅读

(1)根据解释理论:传统超导体(可以用BCS理论或其推论解释)和非传统超导体(不能用BCS理论解释)。

(2)根据临界温度:高温超导体和低温超导体。高温超导体通常指临界温度高于液氮温度(大于77K)的超导体,低温超导体通常指临界温度低于液氮温度(小于77K)的超导体。

(3)根据材料类型:元素超导体(如铅和水银)、合金超导体(如铌钛合金)、氧化物超导体(如钇钡铜氧化物)、有机超导体(如碳纳米管)。

‘叁’ 什么是超导

超导现象是指某些物质在低温条件下呈现电阻等于零和排斥磁力线的现象,这种物质称为超导体。现已发现有28种元素、几千种合金和化合物是超导体。

超导现象是1911年荷兰物理学家开默林昂内斯在液氦温区测量汞样品的电阻率时发现的。电阻等于零是超导体最显着的特性;另一个特征是当超导体处于超导态时,体内的磁场恒等于零。目前超导体在一些科技领域已开始进入实用阶段。

‘肆’ 超导是什么

超导,指导体在某一温度下,电阻为零的状态。在实验中,若导体电阻的测量值低于10-25Ω,可以认为电阻为零。
人们把处于超导状态的导体称之为“超导体”。超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失,被称作零电阻效应。导体没有了电阻,电流流经超导体时就不发生热损耗,电流可以毫无阻力地在导线中形成强大的电流,从而产生超强磁场。

实现超导的过程
超导是指某些物质在一定温度条件下(一般为较低温度)电阻降为零的性质。1911年荷兰物理学家H·卡茂林·昂内斯发现汞在温度降至4.2K附近时突然进入一种新状态,其电阻小到实际上测不出来,他把汞的这一新状态称为超导态。以后又发现许多其他金属也具有超导电性。
1933年,荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质——当金属处在超导状态时,超导体内的磁感应强度为零,却把原来存在于体内的磁场排挤出去。对单晶锡球进行实验发现:锡球过渡到超导态时,锡球周围的磁场突然发生变化,磁力线似乎一下子被排斥到超导体之外去了,人们将这种现象称之为“迈斯纳效应”。
后来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,悬浮不动。
迈斯纳效应有着重要的意义,它可以用来判别物质是否具有超导性。

‘伍’ 初中物理学中什么是半导体什么是超导体

导电的啊。
一、半导体 
1.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.这类材料我们把它叫做半导体. 
2.半导体材料:锗、硅、砷化镓等,都是半导体. 
3. 半导体的电学性能: 
例如:光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻. 

二、超导体 
1.概念: 
一些物质当温度下降到某一温度时,电阻会变为零,这种现象叫做超导现象. 
能够发生超导现象的物质,叫做超导体. 
2.超导体的优缺点: 
如果超导体能应用于实际会降低输电损耗,提高效率及在其他方面给人类带来许多好处. 
目前超导体还只应用在科学实验和高新技术中,这是因为一般的金属或合金的超导临界温度都较低. 
3. 我国的超导体研究: 
我国的超导体研究工作走在世界的前列,目前已找到超导临界温度达132K的超导材料.

‘陆’ 超导体是什么意思

1911年,荷兰科学家昂内斯(Ones)用液氦冷却汞,当温度下降到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。
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,美国华裔科学家朱经武以及中国科学家赵忠贤相继在钇-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。1987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1986-1987年的短短一年多的时间里,临界超导温度提高了近100K。
来自德国、法国和俄罗斯的科学家利用中子散射技术,在高温超导体的一个成员单铜氧层Tl2Ba2CuO6+δ中观察到了所谓的磁共振模式,进一步证实了这种模式在高温超导体中存在的一般性。该发现有助于对铜氧化物超导体机制的研究。
高温超导体具有更高的超导转变温度(通常高于氮气液化的温度),有利于超导现象在工业界的广泛利用。高温超导体的发现迄今已有16年,而对其不同于常规超导体的许多特点及其微观机制的研究,却仍处于相当“初级”的阶段。这一点不仅反映在没有一个单一的理论能够完全描述和解释高温超导体的特性,更反映在缺乏统一的、在各个不同体系上普遍存在的“本征”实验现象。本期Science所报道的结果意味着中子散射领域里一个长期存在的困惑很有可能得到解决。
早在1991年,法国物理学家利用中子散射技术在双铜氧层YBa2Cu3O6+δ超导体单晶中发现了一个微弱的磁性信号。随后的实验证明,这种信号仅在超导体处于超导状态时才显着增强并被称为磁共振模式。这个发现表明电子的自旋以某种合作的方式产生一种集体的有序运动,而这是常规超导体所不具有的。这种集体运动有可能参与了电子的配对,并对超导机制负责,其作用类似于常规超导体内引起电子配对的晶格振动。但是,在另一个超导体La2-xSrxCuO4+δ(单铜氧层)中,却无法观察到同样的现象。这使物理学家怀疑这种磁共振模式并非铜氧化物超导体的普遍现象。1999年,在Bi2Sr2CaCu2O8+δ单晶上也观察到了这种磁共振信号。但由于Bi2Sr2CaCu2O8+δ与YBa2Cu3O6+δ一样,也具有双铜氧层结构,关于磁共振模式是双铜氧层的特殊表征还是“普遍”现象的困惑并未得到彻底解决。
理想的候选者应该是典型的高温超导晶体,结构尽可能简单,只具有单铜氧层。困难在于,由于中子与物质的相互作用很弱,只有足够大的晶体才可能进行中子散射实验。随着中子散射技术的成熟,对晶体尺寸的要求已降低到0.1厘米3的量级。晶体生长技术的进步,也使Tl2Ba2CuO6+δ单晶体的尺寸进入毫米量级,而它正是一个理想的候选者。科学家把300个毫米量级的Tl2Ba2CuO6+δ单晶以同一标准按晶体学取向排列在一起,构成一个“人造”单晶,“提前”达到了中子散射的要求。经过近两个月散射谱的搜集与反复验证,终于以确凿的实验数据显示在这样一个近乎理想的高温超导单晶上也存在磁共振模式。这一结果说明磁共振模式是高温超导的一个普遍现象。而La2-xSrxCuO4+δ体系上磁共振模式的缺席只是“普遍”现象的例外,这可能与其结构的特殊性有关。
关于磁共振模式及其与电子间相互作用的理论和实验研究一直是高温超导领域的热点之一,上述结果将引起许多物理学家的关注与兴趣。
20世纪80年代是超导电性的探索与研究的黄金年代。1981年合成了有机超导体,1986年缪勒和柏诺兹发现了一种成分为钡、镧、铜、氧的陶瓷性金属氧化物LaBaCuO4,其临界温度约为35K。由于陶瓷性金属氧化物通常是绝缘物质,因此这个发现的意义非常重大,缪勒和柏诺兹因此而荣获了1987年度诺贝尔物理学奖。
1987年在超导材料的探索中又有新的突破,美国休斯顿大学物理学家朱经武小组与中国科学院物理研究所赵忠贤等人先后研制成临界温度约为90K的超导材料YBCO(钇铋铜氧)。
1988年初日本研制成临界温度达110K的Bi-Sr-Ca-Cu-O超导体。至此,人类终于实现了液氮温区超导体的梦想,实现了科学史上的重大突破。这类超导体由于其临界温度在液氮温度(77K)以上,因此被称为高温超导体。
自从高温超导材料发现以后,一阵超导热席卷了全球。科学家还发现铊系化合物超导材料的临界温度可达125K,汞系化合物超导材料的临界温度则高达135K。如果将汞置于高压条件下,其临界温度将能达到难以置信的164K。
1997年,研究人员发现,金铟合金在接近绝对零度时既是超导体同时也是磁体。1999年科学家发现钌铜化合物在45K时具有超导电性。由于该化合物独特的晶体结构,它在计算机数据存储中的应用潜力将是非常巨大的。
自2007年12月开始,中国科学院物理研究所的陈根富博士已投入到镧氧铁砷非掺杂单晶体的制备中。2008年2月18日,日本东京工业大学的细野秀雄教授和他的合作者在《美国化学会志》上发表了一篇两页的文章,指出氟掺杂镧氧铁砷化合物在零下247.15摄氏度时即具有超导电性。在长期研究中保持着跨界关注习惯的陈根富和王楠林研究员立即捕捉到了这一消息的价值,王楠林小组迅速转向制作掺杂样品,他们在一周内实现了超导并测量了基本物理性质。
几乎与此同时,物理所闻海虎研究组通过在镧氧铁砷材料中用二价金属锶替换三价的镧,发现有临界温度为零下248.15摄氏度以上的超导电性。
2008年3月25日和3月26日,中国科学技术大学陈仙辉组和物理所王楠林组分别独立发现临界温度超过零下233.15摄氏度的超导体,突破麦克米兰极限,证实为非传统超导。
2008年3月29日,中国科学院院士、物理所研究员赵忠贤领导的小组通过氟掺杂的镨氧铁砷化合物的超导临界温度可达零下221.15摄氏度,4月初该小组又发现无氟缺氧钐氧铁砷化合物在压力环境下合成超导临界温度可进一步提升至零下218.15摄氏度。
为了证实(超导体)电阻为零,科学家将一个铅制的圆环,放入温度低于Tc=7.2K的空间,利用电磁感应使环内激发起感应电流。结果发现,环内电流能持续下去,从1954年3月16日始,到1956年9月5日止,在两年半的时间内的电流一直没有衰减,这说明圆环内的电能没有损失,当温度升到高于Tc时,圆环由超导状态变正常态,材料的电阻骤然增大,感应电流立刻消失,这就是着名的昂尼斯持久电流实验。

‘柒’ 什么是超导体

超导体(suPerconctor)是一种没有电阻的材料。超导体与普通导体有非常大的不同。由于没有电阻,电流通过超导体时,就没有能量的损失。利用超导体制成的导线可以降低电能的损耗,提高电能的利用率。但超导体作为磁体的应用却受到限制,因为强磁场会破坏物质的超导性,使它重新变成普通导体。

超导体的最大问题是需要非常低的温度。现在已经发现一些新的材料,在相对较高的温度下也能变成超导体。目前,科学工作者正在研制实用的超导体。

‘捌’ 超导的概念 名词解释 超导

首先,说明超导只是一个定语,所以,只能以超导性来解释超导一词。
以下为超导性的官方名词解释:温度和磁场都小于一定数值的条件下,导电材料的电阻和体内磁感应强度都突然变为零的性质。具有超导性的物体称“超导体”。1911年荷兰物理学家卡末林一昂内斯首先发现汞在液氦温度(4.2开)下失去电阻的现象,并称之为“超导性”。物体从正常态过渡到超导态时的温度称为此超导体的“转变温度”(或“临界温度”)。1933年德国物理学家迈斯纳(Fritz
Walther
Meissner,1882—1974)和奥森费耳德(RobertOchsenfeld,190l—1993)又共同发现金属处在超导态时体内磁感应强度为零,即能把原来在其体内的磁场排挤出去,这个现象称“迈斯纳效应”。当磁场达到一定强度时,超导性就将破坏,这个磁场限值称“临界磁场”...现正继续寻找可在室温附近工作的超导体,但由于需要液氦条件。当磁场达到一定强度时。超导体在电工学和电子学方面都有很大的应用价值,190l—1993)又共同发现金属处在超导态时体内磁感应强度为零,这个磁场限值称“临界磁场”,超导性就将破坏。1986年底以后,即能把原来在其体内的磁场排挤出去。1911年荷兰物理学家卡末林一昂内斯首先发现汞在液氦温度(4.2开)下失去电阻的现象。具有超导性的物体称“超导体”,引起全世界的关注,此类材料称“高温超导”首先,发现了氧化物超导体,导电材料的电阻和体内磁感应强度都突然变为零的性质,所以:温度和磁场都小于一定数值的条件下,这个现象称“迈斯纳效应”,因此使用受到限制,并称之为“超导性”。物体从正常态过渡到超导态时的温度称为此超导体的“转变温度”(或“临界温度”),临界温度约可达90~130开。1933年德国物理学家迈斯纳(Fritz
Walther
Meissner。
以下为超导性的官方名词解释,实现了能在液氮(77开)温度稳定工作的超导材料,说明超导只是一个定语,只能以超导性来解释超导一词,1882—1974)和奥森费耳德(RobertOchsenfeld

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