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[材料科學(xué)]超導(dǎo)材料簡(jiǎn)介-在線瀏覽

2025-05-09 02:20本頁面
  

【正文】 Meissner Effect Act as Mag Critical Properties Tc, Jc, Hc Josephson Effects Electron Tunnelling 第 9頁 1. 零電阻效應(yīng) 在特定的溫度下材料的電阻突然消失的現(xiàn)象稱為超導(dǎo)(電)現(xiàn)象,發(fā)生這一現(xiàn)象的溫度叫超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度 Tc,也叫臨界溫度。具有超導(dǎo)態(tài)的材料稱為超導(dǎo)材料。 不同導(dǎo)體的電阻 溫度曲線 水銀的零電阻效應(yīng) 第 10頁 處在超導(dǎo)態(tài)的物體完全排斥磁場(chǎng),即磁力線不能進(jìn)入超導(dǎo)體內(nèi)部,這一特征叫完全抗磁性,通常也叫做邁斯納效應(yīng),是超導(dǎo)態(tài)的另一個(gè)基本特征。此電流所經(jīng)路徑電阻為零,故它所產(chǎn)生的附加磁場(chǎng)總是與外磁場(chǎng)大小相等,方向相反,因而使超導(dǎo)體內(nèi)的合成磁場(chǎng)為零。 第 12頁 超導(dǎo)體與理想導(dǎo)體的磁性質(zhì)的區(qū)別 超導(dǎo)態(tài)是一個(gè)熱力學(xué)平衡現(xiàn)象,抗磁性可逆;理想導(dǎo)體的這種磁性質(zhì)與加場(chǎng)過程有關(guān),不可逆。 4. 超導(dǎo)隧道效應(yīng) 第 15頁 電阻(率) 溫度曲線,磁化率 溫度曲線,比熱容 溫度曲線 物體是否為超導(dǎo)體的實(shí)驗(yàn)判據(jù) 第 16頁 水銀的零電阻效應(yīng) MgB2的 xT曲線 錫在正常態(tài) (N)和超導(dǎo)態(tài) (S)的比熱容 實(shí) 例 第 17頁 兩類超導(dǎo)體 主要是合金和陶瓷超導(dǎo)體。允許磁場(chǎng)通過。如果外部磁場(chǎng)過強(qiáng),就會(huì)破壞超導(dǎo)體的超導(dǎo)性能。主要是金屬超導(dǎo)體。 庫珀 電子對(duì) ?庫珀電子對(duì)通過格波相互作用, 其作用范圍為 106~ 109m; ?每個(gè)庫珀電子對(duì)的總動(dòng)量相當(dāng), 這是零電阻產(chǎn)生的根源; ?材料變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)后,電子結(jié)為 庫珀對(duì),能量降低 2△ ,稱其為 超導(dǎo)體的能隙。元素超導(dǎo)體中,鈮具有最高臨界轉(zhuǎn)化溫度 ();只有釩、鈮和鉭屬于第二類,其他元素均屬第一類 。 第 24頁 科學(xué)家 2022年發(fā)現(xiàn)以钚為基礎(chǔ)的新的超導(dǎo)體族 美國能源部洛斯阿拉莫斯科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、佛羅里達(dá)大學(xué)和德國鈾后元素研究所,以約翰 第 25頁 合金超導(dǎo)體 ? 組成元素都具有超導(dǎo)性 合金 Nb3Sn NbTi V3Ga Nb3Ge Tc (K) ? 組成元素只有一種是超導(dǎo)元素或都不具有超導(dǎo)性 合金 La2C3 C8K MgB2 Tc (K) ~ 39 第 26頁 化合物超導(dǎo)體 第 27頁 從應(yīng)用角度對(duì)超導(dǎo)材料分類 強(qiáng)磁場(chǎng)(電)超導(dǎo)材料 超導(dǎo)電子材料(弱電) 高溫超導(dǎo)材料 鑭、釔、鉍、鉈等系列氧化物陶瓷及一些長(zhǎng)鏈或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)物 鈮鈦( NbTi)合金, Nb3Sn等金屬間化合物 銅穩(wěn)定化多芯扭絞 超導(dǎo)線材 Nb3Sn的截面 1 2 3 4 Tc= 超導(dǎo)微波器件( YBCO高溫超導(dǎo)薄膜) 超導(dǎo)量子干涉器件( SQUID) 第 28頁 ( 1)稀土 214家族 。至少有十種稀土元素可以用來合成這個(gè)家族的超導(dǎo)態(tài)。在晶格中, R和 Ba的位置是等價(jià)的,所以這里把它們看作一類原子。 這個(gè)家族的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度約為 36K?;瘜W(xué)通式為 RBa2Cu3O7x, R同樣表示某個(gè)稀土元素。因?yàn)檫@個(gè)家族的分子式中 金屬元素的個(gè)數(shù)分別為 1, 2和 3,所以人們把
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