超導電性的探索-資料下載頁
2025-08-26 08:09本頁面
【導讀】性轉變并影響和推動其它學科領域的變革和發(fā)展。本文簡單評述了超導體這一重大突。破的歷史背景、發(fā)展過程、基本理論、應用價值以及其深遠的意義。門的是荷蘭科學家昂納斯，他在1908年成功獲得了4K的低溫條件。年諾貝爾物理學獎，還導致了一門新學科——超導物理學的誕生。在之后的1957年，美國。的巴丁，庫柏，施瑞弗提出的BCS理論，揭示了發(fā)生超導電性的原因。LaBaCuO4的發(fā)現(xiàn)，證明了其可能性。本宣布制成臨界溫度達110K的Bi-Sr-Ca-Cu-O超導體。至此，人們終于實現(xiàn)了液氮溫區(qū)超。以上，因此被稱為高溫超導體。例如，汞的臨界溫度為，庫珀電子對的能量低于兩個正常電子的能量之和，因而超導態(tài)的能量低于正常態(tài)。必須冷卻至某一臨界溫度以下才能保持其超導性，表明，超導態(tài)可以被自身電流產(chǎn)生的磁場所破壞。與零電阻現(xiàn)象是超導體的兩個基本特性，它們既互相獨立，又密切聯(lián)系。導體的這種特殊性質被稱為"邁斯納效應"。
【正文】 第二類超導體所特有的高臨界電流密度和高臨界磁場。超導磁體的特點在于可在大的空間范圍內產(chǎn)生很強的磁場，而且所需的勵磁功率很小。 超導磁體的應用研究在國際上非?；钴S ，而在強磁場下物質特性的一系列變化又引起了研究工作者的極大興趣和熱情。隨著超導強磁場技術的不斷進展，一系列用于實驗研究的強磁場實驗裝置（從幾萬高斯到十幾萬高斯）已經(jīng)被研制出來并得到了廣泛的應用，大大促進了強磁場與其它學科交叉所產(chǎn)生的新生長點的研究和應用，并在許多領域取得了重要進展 。弱電 弱磁應用則是以 約瑟夫森效應 為基礎，以建立級靈敏的電子測量裝置為目標的超導電子學和超導計算機的應用。 強電強磁的應用 （ 1）磁懸浮列車 （超導磁懸浮使列車懸浮，利用超導體直線同步電機非粘著地推動列車高速前進） （ 2）超 導電纜（ 功能材料的強磁場處理將有可能使其纖維的電導率達到銅電導率的 1/12 或更大，從而成為潛在的金屬材料的替代品 ，使其大容量低損耗輸電） （ 3）磁流體發(fā)電，（利用超導體得到強磁場發(fā)電），超導電機 （ 4）材料的變性改良（ 液晶高分子材料的強磁場處理將有可能使材料的縱向抗張強度提高23 倍，縱向熱膨脹系數(shù)降低到 18%左右，從而可能極大地提高了材料的強度和耐溫性能 ；工程塑料的強磁場處理將可能極大地提高纖維或塊材的分子取向度，提高其機械強度，在工程塑料的應用上使用價值很高 ） （ 5）高能物理方面的應用（實驗室高能加速器 ） （ 6）貯能（電氣系統(tǒng)，航天，國防） 弱電 弱磁的應用 （ 1）超導量子干涉器件 （ SQUIDs） ， 靈敏度極高的磁強計 （用來測量磁場，醫(yī)學上的心磁圖，礦石弱磁性分析等） （ 2）超導計算機（由于 約瑟夫森效應 的發(fā)現(xiàn)，超導隧道結允許有兩個截然不同的態(tài)：零電壓態(tài)和非零電壓態(tài)，從而可以作為記憶元件中的“ 0”和“ 1”。由于這兩個態(tài)之間的轉變時間極短，再加上材料電阻接近于零， 使其擁有速度快，損耗低，集成性高，噪音小等優(yōu)點） （ 3）電壓的基準的鑒控和物理常數(shù)，微波、亞毫米波的精確測量。 [9] 6． 結 語 高 溫 超 導 的 發(fā)現(xiàn) ，不 僅帶動 了凝 聚態(tài) 物理的 發(fā) 展，同 時 也 預 示 繼 半 導體工業(yè)后 ， 將邁 入另一 嶄新 的科技工 業(yè)時 代。此外，由 于 科 學 家 們 面 臨 各 種嚴 苛的挑 戰(zhàn) ，使得目前已 開發(fā) 的技術 更 趨 成熟。更重要的是，由 于 超 導 研究基本上需要 結 合具有不同 專長 集 體 合作的跨 領 域研究， 學術 界、 應 用研究 機構 及 產(chǎn)業(yè) 界必 須緊密 配合才能成功。相信在廿一世 紀 ，我 們 可以 達成大量 應 用超 導 的 愿望 。 7 參 考 文 獻 [1] 解思深 , 高溫超導 ,長沙 :湖南教育出版社 ,1996:3,4,11,12 [2] 趙忠賢等 ,科學通報 ,1987,32(03):177 [3] 王其俊 ,低溫與超導 ,1988,16(52):29 [4] 韓汝珊 ,陸果 ,物理 ,1987,16(07):30 [5] 胡平亞 ,綜合設計實驗設計指導 ,內部資料 [6] 胡平亞 , 成如山 ,卜德政 ,低溫與超導 ,17(56):18,19 [7] 崔長庚 ,物理 ,1987,16(04):389 [8] 張其瑞 ,低溫與超導 , 1987,15(47):31,34 [9] 戴顯熹 ,低溫與超導 , 1987,15(48):38,39
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