超導世界

超導世界指的是當超導體達到電阻為零的超導狀態時在各個領域套用的總稱

基本介紹

  • 中文名:超導世界
  • 由於:導線電阻的存在,都要產生熱效應
  • 導致:設備造成損害消耗了電能
  • 時間:1911年
研究背景,實驗研究,研究歷史,

研究背景

在電能傳輸過程中,由於導線電阻的存在,都要產生熱效應,白白地消耗了電能,還會給機器、設備造成損害,科學家為此傷透了腦筋,千方百計地探索電阻很小甚至為零的導體輸送電能。
在人類的智慧和勞動踏入從未進入的低溫奇異世界時,1911年科學家發現在4.2K附近,水銀的電阻消失了,這就是通常所說的超導現象。這時水銀進入了一種新的狀態,電阻變為零,這種特殊的導電性質的物質狀態,科學家稱為超導態。從此揭開了研究超導的第一頁。
超導現象這一偉大發現,促使人們挖掘物質世界中超導電性所隱藏的最神秘的寶藏。 具有超導電性的物質叫超導體,超導體電阻突然變為零的溫度叫超導臨界溫度。至今已發現有28種元素、幾千種合金和化合物是超導體。超導體進入超導狀態時,不僅其內的電阻為零,而且體內的磁場也為零,表現出完全的抗磁性。

實驗研究

把由三條銅腿支撐著的鉛碗浸入液氦中,這時溫度為4K,鉛進入超導狀態,當永久磁棒靠近鉛碗表面時,奇怪的現象發生了,磁棒懸空漂浮在碗的上面。這是由於鉛碗的完全抗磁性產生了足夠大的排斥力,與磁棒受到的重力相平衡的緣故。

研究歷史

長期以來,人們發現的超導體只能在低溫液氦區(4K左右)工作,這就需要許多低溫設備和技術,費用很高且不方便,因而限制了超導體的套用。60年代開始,人們一直在探索把超導臨界溫度提高到液氮溫區(77K)以上的辦法,這就是高溫超導研究。1986年高溫超導研究取得了突破性的發展,科學家相繼發現了許多高溫超導物質。現在高溫超導體的臨界溫度已達到130K左右,使超導體已走出了液氦的陰影,為人類挖掘超導電性所隱藏的寶藏開闢了廣闊的前景。 現在超導的套用已闖入許多重要領域,如超導磁體、超導加速器、超導電動機等。但超導的廣泛套用還要克服許多障礙,超導世界的奧秘有待進一步揭示。有位超導專家說過:“如果在常溫下,例如300K左右能實現超導電現象,則將使現代文明的一切技術發生變化。”科學家正在超導世界中探索性能更好的高溫超導材料,研究高溫超導在技術上的套用。可以預見,超導將在能源、通信、計算機、醫療、交通各個領域中大顯身手,為人類造福。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們