超导现象
1911年,荷兰科学家昂尼斯(1853-1926)在做低温实验时发现,当温度降到4.2 K的时候,水银的电阻突然变为零。随后人们发现,大多数金属在温度降到某一数值时,都会出现电阻突然降为零的现象,我们把这个现象称为超导现象。导体由普通状态向超导状态转变时的温度称为超导转变温度,或临界温度,用Tc表示。例如铅的转变温度Tc=7.0K,水银的转变温度Tc= 4.2K,铝的转变温度Tc=1.2K。
高温超导
由于导线具有电阻,电流通过导线时会产生焦耳热,这会带来电能不必要的损失,使设备发热。超导为解决这些问题带来了希望。所以,这个现象发现后,不久就在世界范围掀起了超导瞅的高潮。可是直到1986年的上半年,尽管发现许多纯金属及告金都具有超导现象,但是临界温度最高仅为23 K。由于获得这样的低温需要复杂的设备,所以超导现象褚歇唯在技术中得到应用。
1986年7月,有人发现一种新的合成材料—斓钡铜氧化物,其超导转变温度为35 K,1987年2月,美国休斯敦大学的研究小组和中国科学院物理研究所的研究小组,几乎同时获得了忆钡铜氧化物超导体,将超导转变温度一下提高到90 K。这意味着将超导从液氮温度(4.2 K)提高到比较容易实现的液氮温度(77 K)。为了与原来在液氦温度下的超导相区别,人们把氧化物超导体称为离温超导体。
跟金属超导相比,氧化物超导除了Tc较高之外,制备也比较简单。因此在20世纪80代末又一次在全世界出现了超导研究的热潮。此后,人们不断研制出新的超导材料,到1992年初,已经开发出70多种超导氧化物,将超导转变温度提高到125 K左右。
本文标题:超导现象及其应用
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