超導(dǎo)電性的探索-資料下載頁
2025-08-26 08:09本頁面
【導(dǎo)讀】性轉(zhuǎn)變并影響和推動其它學(xué)科領(lǐng)域的變革和發(fā)展。本文簡單評述了超導(dǎo)體這一重大突。破的歷史背景、發(fā)展過程、基本理論、應(yīng)用價值以及其深遠(yuǎn)的意義。門的是荷蘭科學(xué)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(xué)獎，還導(dǎo)致了一門新學(xué)科——超導(dǎo)物理學(xué)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(dǎo)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(dá)110K的Bi-Sr-Ca-Cu-O超導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)性，表明，超導(dǎo)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(dǎo)體的兩個基本特性，它們既互相獨立，又密切聯(lián)系。導(dǎo)體的這種特殊性質(zhì)被稱為"邁斯納效應(yīng)"。
【正文】 第二類超導(dǎo)體所特有的高臨界電流密度和高臨界磁場。超導(dǎo)磁體的特點在于可在大的空間范圍內(nèi)產(chǎn)生很強的磁場，而且所需的勵磁功率很小。 超導(dǎo)磁體的應(yīng)用研究在國際上非?；钴S ，而在強磁場下物質(zhì)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(dǎo)強磁場技術(shù)的不斷進(jìn)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(yīng)用，大大促進(jìn)了強磁場與其它學(xué)科交叉所產(chǎn)生的新生長點的研究和應(yīng)用，并在許多領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展 。弱電 弱磁應(yīng)用則是以 約瑟夫森效應(yīng) 為基礎(chǔ)，以建立級靈敏的電子測量裝置為目標(biāo)的超導(dǎo)電子學(xué)和超導(dǎo)計算機的應(yīng)用。 強電強磁的應(yīng)用 （ 1）磁懸浮列車 （超導(dǎo)磁懸浮使列車懸浮，利用超導(dǎo)體直線同步電機非粘著地推動列車高速前進(jìn)） （ 2）超 導(dǎo)電纜（ 功能材料的強磁場處理將有可能使其纖維的電導(dǎo)率達(dá)到銅電導(dǎo)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(dǎo)體得到強磁場發(fā)電），超導(dǎo)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(yīng)用上使用價值很高 ） （ 5）高能物理方面的應(yīng)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(yīng)用 （ 1）超導(dǎo)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(xué)上的心磁圖，礦石弱磁性分析等） （ 2）超導(dǎo)計算機（由于 約瑟夫森效應(yīng) 的發(fā)現(xiàn)，超導(dǎo)隧道結(jié)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(zhuǎn)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(zhǔn)的鑒控和物理常數(shù)，微波、亞毫米波的精確測量。 [9] 6． 結(jié) 語 高 溫 超 導(dǎo) 的 發(fā)現(xiàn) ，不 僅帶動 了凝 聚態(tài) 物理的 發(fā) 展，同 時 也 預(yù) 示 繼 半 導(dǎo)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(xué) 家 們 面 臨 各 種嚴(yán) 苛的挑 戰(zhàn) ，使得目前已 開發(fā) 的技術(shù) 更 趨 成熟。更重要的是，由 于 超 導(dǎo) 研究基本上需要 結(jié) 合具有不同 專長 集 體 合作的跨 領(lǐng) 域研究， 學(xué)術(shù) 界、 應(yīng) 用研究 機構(gòu) 及 產(chǎn)業(yè) 界必 須緊密 配合才能成功。相信在廿一世 紀(jì) ，我 們 可以 達(dá)成大量 應(yīng) 用超 導(dǎo) 的 愿望 。 7 參 考 文 獻(xiàn) [1] 解思深 , 高溫超導(dǎo) ,長沙 :湖南教育出版社 ,1996:3,4,11,12 [2] 趙忠賢等 ,科學(xué)通報 ,1987,32(03):177 [3] 王其俊 ,低溫與超導(dǎo) ,1988,16(52):29 [4] 韓汝珊 ,陸果 ,物理 ,1987,16(07):30 [5] 胡平亞 ,綜合設(shè)計實驗設(shè)計指導(dǎo) ,內(nèi)部資料 [6] 胡平亞 , 成如山 ,卜德政 ,低溫與超導(dǎo) ,17(56):18,19 [7] 崔長庚 ,物理 ,1987,16(04):389 [8] 張其瑞 ,低溫與超導(dǎo) , 1987,15(47):31,34 [9] 戴顯熹 ,低溫與超導(dǎo) , 1987,15(48):38,39
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