超导体有哪些基本物理特征

① 超导体的基本特性是什么如果要判断一种材料是否具有超导电性，至少需要测量哪些物理参数，为什么

零电阻性；完全抗磁性；约瑟夫森效应；同位素效应。需测量临界温度、临界磁场、临界电流和临界电流密度

② 超导体具有哪些性质

1911年，荷兰科学家昂内斯用液氦冷却水银，当温度下降到42K(相当于-269％℃)时发现水银的电阻完全消失了，出现了“零电阻”现象。由于没有一丝一毫的电阻，因而电量能从其中毫无阻碍的穿过，这种现象被称为超导电性。1933年，迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现，如果把物体放在低温磁场中冷却，在其电阻消失的同时，也开始排斥磁场，这种现象被称为抗磁性。零电阻和完全抗磁性是超导体具有的两个基本特性。

③ 超导是什么以及有哪些物理性质

早在很久以前，荷兰物理学家昂内斯，在将水银冷却在-269℃(4.173K)时，水银变成了固体，当再测量电阻时，竟发现水银的电阻突然消失了！这是有史以来第一次发现金属没有电阻的现象，科学家把它叫做超导。

如果用超导体材料做成一个闭合回路，那么在这个回路里一经产生感应电流就可以永远保持着。超导体材料除了电阻消失外，还具有一系列其他独特的物理性质。如果在室温条件下实现超导，电力储藏装置、无损耗的直流送电、超强电磁铁等将成为现实。就人类历史而言，实现室温条件下超导，其作用和地位可以与铁器的应用相媲美。但是在超导现象发现后的八十多年里，超导性没有获得多少应用。这是因为在此期间发现的所有超导体的转变温度太低，必须在液氦(4.2K)温度区才能工作，而氦液化需要复杂的设备和技术，成本太高，不宜大规模应用。

1973年，科学家们找到了铌三锗这种转变温度为23．3K的材料。1986年4月，瑞士科学家柏诺兹和谬勒首先发现了钡镧铜氧多相氧化物的转变温度有可能达到30K。1986年底至1987年初，在高转变温度超导材料研究上，世界范围内出现了戏剧性的重大进展。美籍华裔朱经武率先获得98K超导体，我国科学家赵忠贤获得100K以上超导体，日本科学家开发出123K超导体。

④ 超导体指的是什么

超导体指的是处于超导相（态）的物体.某些物体（主要是某些金属及合金以及近来发现的氧化物陶瓷系）当温度下降至某一定值时，其电阻突然趋近于零，比热也发生突变，物体发生相变.我们常把电阻为零的相称为超导相，而把另外的一个相称为正常相，并把发生相变的温度称为临界温度.超导体有下面主要特征：（１）电阻率趋近于零.（２）磁场能破坏超导相.即在一定温度下，施加一定磁场，能使物体由超导相转变为正常相.（３）超导体具有完全的逆磁性.处在外磁场内的物体当其温度下降至临界温度以下时，超导体能把磁感应线完全排斥在体外.（４）超导体的比热与ｅｘｐ（－ＡＴ）成正比.这里Ａ是比例E常数，Ｔ是绝对温度.（５）在可见光范围，超导体的光学性质与其在正常相时的光学性质相同，但在红外及微波波段，存在有一个阈值苲kf7245177lvyou剩�诖算兄灯德室韵孪允境隽愕缱杪剩�疵挥衵kf4899577lvyou损耗）的特点.超导体的主要性质有零电阻现象，迈斯纳效应，同位素效应，磁通量子化和约瑟夫森现象等.到１９８６年为止，已发现的超导材料成千上万，仅周期表中就有５４个元素内具有超导性（其中３１个为超导元素，１０个为薄膜超导元素，１３个为加压超导元素）。超导体遍及纯金属、合金、化合物材料，形态上有单晶、多晶和非晶.这其中临界温度最高的是锗铌合金（Ｎｂ３Ｇｅ）薄膜（临界温度＝２３２Ｋ）。１９８６年４月，美国ＩＢＭF公司瑞士苏黎世研究室的贝德诺兹和缪勒在ＺＰｈｙｓＢ杂志F上发表了关于ＢａＬａＣｕＯ系可能具有３５Ｋ高温超导性的文C章.该项研究成果被认为是超导材料研究的一块里程碑，开创了超导研究的新局面.使超导研究突破了液氦禁区，进入液氮温区.关于超导电性的起因，目前主要有ＢＣＳ理论，它是由美国科学家巴丁、库珀、施里弗于１９５７年提出来的.他们认为通过电子声子电子相互作用使动量和自旋相反的两个电子形C成束缚态，即形成Ｃｏｐｅｒ电子对.在外场作用下，库珀对将获得附加的动量，并形成电流.由于库珀对受声子散射时，不会改变它的总动量，因此也不会改变电流，这样即使去掉外场，电流也不会减少，因而获得超导电性.由于库珀对的束缚能比较小，因此只有在低温下，也即只有在临界温度以下，才能形成库珀对，出现超导相.

⑤ 什么是超导体，原理是什么

什么是
超导体
：
硬超导体
超导体（英文名：
superconctor
），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10-25Ω，可以认为电阻为零。 [1]
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。
目前，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。
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
。
完全
导电性
完全导电性又称
零电阻效应
，指温度降低至某一温度以下，电阻
突然消失
的现象。
完全导电性适用于直流电，超导体在处于
交变电流
或交变磁场的情况下，会出现交流损耗，且频率越高，损耗越大。 [1] 交流损耗是超导体实际应用中需要解决的一个重要问题，在宏观上，交流损耗由超导材料内部产生的
感应电场
与
感生
电流密度
不同引起；在微观上，交流损耗由量子化
磁通
线粘滞运动引起
。交流损耗是表征超导材料性能的一个重要参数，如果交流损耗能够降低，则可以降低超导装置的制冷费用，提高运行的稳定性。 [3]
完全抗磁性
迈斯纳效应
(2张)
完全抗磁性又称迈斯纳效应，“抗磁性”指在
磁场强度
低于
临界值
的情况下，
磁力线
无法穿过超导体，超导体内部磁场为零的现象，“完全”指降低温度达到
超导态
、施加磁场两项操作的顺序可以颠倒。完全抗磁性的原因是，超导体表面能够产生一个无损耗的抗磁超导电流，这一电流产生的磁场，抵消了超导体内部的磁场。
超导体电阻为零的特性为人们所熟知，但超导体并不等同于
理想导体
。从
电磁理论
出发，可以推导出如下结论：若先将理想导体冷却至低温，再置于磁场中，理想导体内部磁场为零；但若先将理想导体置于磁场中，再冷却至低温，理想导体内部磁场不为零。对于超导体而言，降低温度达到超导态、施加磁场这两种操作，无论其顺序如何，超导体超导体内部磁场始终为零，这是完全抗磁性的核心，也是超导体区别于理想导体的关键。 [4]
通量量子化
通量量子化又称
约瑟夫森效应
，指当两层超导体之间的
绝缘层
薄至原子尺寸时，
电子对
可以穿过绝缘层产生隧道电流的现象，即在超导体（superconctor）—
绝缘体
（insulator）—超导体（superconctor）结构可以产生超导电流。
约瑟夫森效应
约瑟夫森效应分为直流约瑟夫森效应和交流约瑟夫森效应。直流约瑟夫森效应指电子对可以通过绝缘层形成超导电流。交流约瑟夫森效应指当外加直流电压达到一定程度时，除存在直流超导电流外，还存在交流电流，将超导体放在磁场中，磁场透入绝缘层，超导结的最大超导电流随外磁场大小作有规律的变化。

⑥ 超导材料的两个基本特征是什么

1、零电阻

超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传输电能。如果用磁场在超导环中引发感应电流，这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流”已多次在实验中观察到。

2、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。

(6)超导体有哪些基本物理特征扩展阅读：

超导材料的研究：

1.非常规超导体磁通动力学和超导机理

主要研究混合态区域的磁通线运动的机理，不可逆线性质、起因及其与磁场和温度的关系，临界电流密度与磁场和温度的依赖关系及各向异性。超导机理研究侧重于研究正常态在强磁场下的磁阻、霍尔效应、涨落效应。

2.强磁场下的低维凝聚态特性研究

低维性使得低维体系表现出三维体系所没有的特性。低维不稳定性导致了多种有序相。强磁场是揭示低维凝聚态特性的有效手段。主要研究内容包括：有机铁磁性的结构和来源可用作超导材料的金属在周期表上的分布。

3.强磁场下的半导体材料的光、电等特性

强磁场技术对半导体科学的发展愈益变得重要，因为在各种物理因素中，外磁场是唯一在保持晶体结构不变的情况下改变动量空间对称性的物理因素，因而在半导体能带结构研究以及元激发及其互作用研究中，磁场有着特别重要的作用。

参考资料来源：网络—超导材料

⑦ 超导体的基本特性

超导体（英文名：superconctor），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10Ω，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

⑧ 超导体有什么特性

电流在导体内流动时，由于导体本身分子的不规则热运动而产生损耗，使得导体的导电能力下降。

温度降低会减小电阻，但一般金属和合金不会因温度的继续降低而使电阻变为零。而某些合金的电阻则可随着温度的下降而不断地减小，当温度降到一定值（临界温度）以下时，它的电阻突然变为零，我们把这种现象称为超导现象，具有超导现象的导体称为超导体。

超导体技术的应用前景极为广阔。目前有关它的理论和实际应用还处于研究阶段，我国在超导研究方面已处于世界先进水平。

⑨ 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。

(9)超导体有哪些基本物理特征扩展阅读

（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）。