超導元素及合金和化合物，人們已發現，在正常壓力下有28種元素、約5000種合金和化合物具有超導電性。
基本介紹
- 中文名：超導元素及合金和化合物
- 特點：具有超導電性
超導元素 表1給出了所有超導金屬元素的臨界溫度和臨界磁場（T=0K時）。正常壓力下鈮的臨界溫度是超導元素中最高的，T0=9.26K；元素中臨界溫度最低的是鎢，T0=0.012K。表1 超導元素的臨界溫度和0K時的臨界磁場H0(0)超導元素在周期表中的分布有如下的規律：①鹼金屬Li、Na、K、Ru、Cs和良導體Cu、Ag、Au等一價元素均不是超導體；②Cr、Mn、Fe、Ni、Co等鐵磁性或反鐵磁性元素也都不是超導體；③超導元素的價電子數Z有下列關係:2〈Z〈8；④除個別例外，超導元素明顯地可分為過渡金屬和非過渡金屬兩個集團。在過渡金屬中，Z為奇數的元素，T0較高。當Z=5和7時，T0齣現峰值。對於非過渡金屬，T0隨Z增大而單調地增高。某些元素只有在高壓下或低溫底板上澱積為薄膜時才呈現超導電性。前者如Cs、Ba、Y、Ce、Si、Ge、P、As、Sb、Bi、Se、Te和Lu等；後者如Bi。在低溫底板上澱積W、Be、Ga、Al、In和Sn的薄膜，其T0與大塊材料相比，都有較大的提高。值得強調的是，稀土元素La在150kbar壓力下，其T0高達12K。通常T0對少量雜質並不敏感，但磁性雜質（如Ir和Mo）會使T0降低，甚至使超導電性消失。超導合金和化合物 表2中給出了一些合金和化合物的超導臨界溫度和臨界磁場。表2 超導合金和化合物的臨界溫度和臨界磁場迄今具有最高臨界溫度的超導化合物是Nb3Ge，T0=23.2K；Pb0.7Eu0.3Gd0.2(Mo6S8)的臨界磁場最高，Hc2(0)約700kGs。Nb-Ti合金、Nb3Sn和V3Ga是最主要的實用超導材料。（根據1986年以前的資料）此外，合金和化合物的超導電性還有一些引人注目的性質。例如，即使由非超導元素組成的一些化合物，像Au2Bi，GePt和CuS等，結果變成了超導體。而化合物ErRh4B4卻存在著兩個臨界溫度，在第一個臨界溫度Tc1≈8.55K，它變為超導體，而隨著溫度的繼續降低，在第二個臨界溫度Tc2≈0.9K時，又從超導態過渡到正常態。參考書目 管惟炎、李宏成、蔡建華、吳杭生等著：《超導電性·物理基礎》，科學出版社，北京，1981。
