Ⅰ 超导体是有什么作用和用途
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。
超导磁体可用于制作交流超导发电机、磁流体发电机和超导输电线路等。目前超导量子干涉仪(SQUID)已经产业化。
另外,作为低温超导材料的主要代表NbTi合金和Nb3Sn,在商业领域主要应用于医学领域的MRI(核磁共振成像仪)。作为科学研究领域,已经应用于欧洲的大型项目LHC项目,帮助人类寻求宇宙的起源等科学问题。
(1)超导体的基本物理特性有哪些扩展阅读
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。
超导体具有三个基本特性:完全导电性(零电阻效应)、完全抗磁性(迈斯纳效应)、通量量子化(约瑟夫森效应)。
Ⅱ 超导体有哪些性能
超导体具有很多独特的性能,最突出的特性就是在临界温度以下电阻为零,这时在超导体内流动的电流可以很大又不会发热,因此没有能量损耗。换句话说,超导的实现,能为人类节约大量的能源。
超导体的这种高载流能力和零电阻特性,使它能长时间无损耗地储存大量电能。需要时,储存的能量可连续地或脉冲式地释放出来。把它做成电感储能装置,可作为激光武器的能源。目前,科学家们正在研制功率大;体积小、重量轻的超导发电机,这种发电机将是超导技术在军事上最先得到应用的项目之一。这一项目研制成功之后,必将对未来的战争产生巨大的影响。
Ⅲ 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。
(3)超导体的基本物理特性有哪些扩展阅读:
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
Ⅳ 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。
Ⅳ 超导体是什么
指在某一温度下,电阻为零的导体。
Ⅵ 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
Ⅶ 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。
Ⅷ 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。
Ⅸ 超导体有哪些物理性质
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
完全电导性又称零电阻效应,指温度降低至某一温度一下,电阻突然消失的现象。
完全抗磁性
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
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—绝缘体—超导体结构可以产生超导电流。