超導及超導材料的應用(圖文)

1、超導及超導材料的應用超導及超導材料的應用(圖文圖文)1超導材料的研究進展1911年一個叫昂尼斯的荷蘭物理學家做了一個試驗，他把水銀冷卻到40℃時，亮晶晶的液體水銀像結(jié)冰一樣變成了固體，然后，他把水銀拉成細絲，并繼續(xù)降低溫度，同時測量不同溫度下固體水銀的電阻。當他把溫度降到絕對溫度4K（相當于－269℃）時，一個奇怪的現(xiàn)象出現(xiàn)了，即水銀的電阻突然變成了零。這個奇怪現(xiàn)象不僅昂尼斯自己很感意外，而且轟動了物理學界，后來科學家把這個現(xiàn)象叫超導現(xiàn)

2、象，把電阻等于零的材料叫超導材料。昂尼斯和許多科學家后來又發(fā)現(xiàn)了28種超導元素和8000多種超導化合物。但出現(xiàn)超導現(xiàn)象時的溫度大都接近絕對零度，也就是273℃的極低溫，沒有太大的實用可能性和經(jīng)濟價值。為了尋找可在比較高的溫度下有超導現(xiàn)象的材料，世界上無數(shù)科學家為之奮斗了近60年，直到1973年，英美一些科學家才找到一種在23K（25O℃）溫度出現(xiàn)超導現(xiàn)象的鈮鍺合金。此后這一紀錄又保持了10多年。論文參考。在無數(shù)人為尋找在高溫下有超導現(xiàn)象

3、的材料時，幸運的貝特諾茨和繆勒在瑞士國際商用公司實驗室工作時，終于發(fā)現(xiàn)一種鑭銅鋇氧陶瓷材料在43K（230℃）的較高溫度下出現(xiàn)了超導現(xiàn)象，前聯(lián)邦德國人貝特諾茨和美國人繆勒立即成了在科學界引起轟動的新聞人物。為此，他們獲得1987年的諾貝爾物理學獎。此后美籍華人學者朱經(jīng)武、中國物理學家趙忠賢領導的研究小組相繼發(fā)現(xiàn)了在98K（175℃）和78.5K（194.5℃）有超導現(xiàn)象的超導材料。更完全排斥到超導體之外（見下圖），超導體內(nèi)磁感應強度變?yōu)?/p>

4、零，這表明超導體是完全抗磁體，這個現(xiàn)象稱為邁斯納效應。邁斯納效應示意圖實驗表明，超導態(tài)可以被外磁場所破壞，在低于TC的任一溫度T下，當外加磁場強度H小于某一臨界值HC時，超導態(tài)可以保持；當H大于HC時，超導態(tài)會被突然破壞而轉(zhuǎn)變成正常態(tài)。臨界磁場強度HC，其值與材料組成和環(huán)境溫度等有關。超導材料性能由臨界溫度TC和臨界磁場HC兩個參數(shù)決定，高于臨界值時是一般導體，低于此數(shù)值時成為超導體。2.3同位素效應超導體的臨界溫度TC與其同位素質(zhì)量M