超导体(超导体和半导体)

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什么是超导体?

超导体(suPerconductor)是一种没有电阻的材料。超导体与普通导体有非常大的体超不同。由于没有电阻,导体导体电流通过超导体时,和半就没有能量的超导损失。利用超导体制成的体超导线可以降低电能的损耗,提高电能的导体导体利用率。但超导体作为磁体的和半应用却受到限制,因为强磁场会破坏物质的超导超导性,使它重新变成普通导体。体超

超导体的导体导体最大问题是需要非常低的温度。现在已经发现一些新的材料,在相对较高的温度下也能变成超导体。目前,科学工作者正在研制实用的超导体。

超导体是什么?

超导体最重要的特点是电流通过时电阻为零,有一些类型的金属(特别是钛、钒、铬、铁、镍),当将其置于特别低的温度下时,电流通过时的电阻就为零.在普通的导体中,大部分通过导体的电流由于电阻的原因变为热能,因而被“消耗”掉了.在超导体中,实际上没有阻力,这样,一旦接通电流,从理论上讲就永远不会中断.在一个用超导体制成的电磁体(一个线圈,电流从中通过时产生电磁场)所构成的电路中,从理论上讲只送入一次电流,就可以在电路内不停的流动,从而就能使电磁场持续不断.当然,实际上是存在损耗的,不可能实现这类“永动”,不能不去考虑必需的能源投入,以使超导体能保持其产生零电阻现象所需要的底温状态(即-269℃,比绝对零度高出4℃).

然而,从80年代初开始,人们发现了新材料.这种新材料能够在越来越接近常温的条件下形成超导体.为在这些物质的基础上获得超导体,各国都正在进行各种研究.这种材料同传统材料的区别在于它不需要冷却系统.

超导现象是1911年由荷兰人海克·卡默林·翁内斯(1853-1926)发现的.几十年中,没有人能做出解释.在理论上让人信服的解释出现在半个世纪之后,即在1957年由物理学家约翰·巴丁(晶体管发明者之一)、利昂·库珀和约翰施里弗宣布的“BCS理论”.电流是一种在金属离子,亦即带有多出的正电荷的原子周围流动的自由电子,电阻的产生是因为离子阻碍了电子的流动,而阻碍的原因又是由于原子本身的热振动以及它们在空间位置的不确定所造成的.

在超导体中,电子一对一对结合构成了所谓的“库珀对”,它们中的每一对都以单个粒子的形式存在.这些粒子抱成一团流动,不顾及金属离子的阻力,好像是液体一样在流动.这样,事实上就中和了任何潜在的阻力因素.

在普通导体中会发生什么情况

上边这幅图使电传导观念形象化了,电传导就如同球体(电子)运动一样.它在斜面上流动(斜面相当于一个导体)障碍物代表金属离子不规则的网状结构,它们不允许电子自由流动.这就是形成电阻的原因.电子与全属离子相撞,输出了它的部分能量,这些能量又转化为热量.

超导体会发生什么变化

超导体中电子两个两个地成组聚集在所谓的“库珀对”里面,它们又表现为单一的粒子,这同煤气分子能够聚集成液体状是同样的道理.超导电子作为整体以液体的形态表现出来,尽管存在着由于金属离子摆动和金属离子网的不规则带来的阻碍,它还是能够自由流动而不受影响.

超导体是什么意思

具有超导性的物体。

在电工和电子技术中有很大的应用价值。超导体是可以与没有电阻导电的任何材料。材料如金属元素或化合物提供在室温下一定的阻力,但在已知为它的临界温度的温度下提供更小的阻力。电子从一个原子至另一个运输通常是由这些特定材料达到临界温度,从而使超导材料之后进行。

大部分材料需要在非常低的能量状态是超导。现代研究主要集中于可能在高温超导性开发的化合物。

什么是超导体 它的特点是什么

“超导体”是指能进行超导传输的导电材料。

零电阻和抗磁性是超导体的两个重要特性。

超导是指导电材料在温度接近绝对零度的时候,物体分子热运动下材料的电阻趋近于0的性质。

超导体是什么?

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。

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