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什麽是超導現象

超導體被列為I型或II型取決於其過渡行為。 在I型,電阻下降到零,突然當技術合作是實現; II型超導體舉行混合區超導和非超導的行為。

壹些超導體的特性:

金屬支持超導臨界溫度已接近了絕對零度( I型) 。

壹些陶瓷可以達到超導狀態,在較高的溫度(第二類) 。

在過去的專利超導有壹個技術合作= 150 k.

高溫超導體中得以持續與便宜的制冷壹樣的液態氮為基礎的系統(日本磁懸浮列車使用此系統) 。

所有超導體的發現,到現時為止,固體。

導電意味著損失的能源,由於阻力進行材料。 能源是釋放的熱量。 主要的不良後果,是需要不斷提供能源,以維持目前的和可行的燃燒進行媒體。 目前在壹個正常的金屬環,將迅速衰減;如果是超導環,它會顯示永久運動(衰減常數超過1億元,年! ) 。 見“什麽是環形超導用於” ? 了解更多詳情。

領域的研究超導體是壹個熱門領域。 新的超導材料被發現在定期的基礎上和其技術應用是無止境的。 新發現武力檢討接受的理論是,現在,這種現象沒有完全理解。

磁學性質超導

即使在最近的研究被丟棄的抗磁性作為壹個廣義的財產;這是壹個非常有案可稽的財產大部分超導體,這是方法之壹,實現磁懸浮 。

邁斯納效應:在1933年沃爾特邁斯納和羅伯特克森菲爾德發現壹種超導材料將擊退磁場。 如果壹個磁鐵的動作接近導體,電磁感應電流在導體。 這是背後的原則,電動發電機。 如果超導體是用來相反,感應電流,正是壹面鏡子,實地造成磁鐵被擊退了。 磁石其實可以懸浮超過超導材料。

該邁斯納效應被丟棄,作為壹般的財產在1997年,當壹個合金的黃金和銦被發現既超導體和天然磁鐵在溫度非常接近絕對零度。 自那時以來,其他化合物已被發現具有相同的財產。

I型超導體

他們的特點是壹個非常尖銳的過渡到壹個超導國家和完善抗磁性(有能力擊退磁場完全) 。 電導率曲線隨溫度在不斷的壓力,顯示了正常的減少,隨溫度上升到壹個關鍵的過渡溫度(稱為技術合作)下面,其中電導率是零(實驗誤差) 。 臨界溫度通常是很低( 0-5 k )款,被無鉛( Pb )較高的壹與7.196 k.

30材料所在,在這組。 他們是金屬和類金屬表明,壹些電導率在室溫下。 最好的金屬導體(銅,銀及金)不屬於I型超導體。

材料 技術合作

是 0

銠 0

瓦特 0.015

紅外 0.1

呂 0.1

香格裏拉 6.00

高頻 0.1

茹 0.5

操作系統 0.7

莫 0.92

鋯 0.546

鉛 7.193

裁談會 0.56

u 0.2

鈦 0.39

鋅 0.85

遺傳算法 1.083

技術合作 7.77

基地 1.2

壩 1.4

次 1.4

轉口 1.4

熱釋光 2.39

鈮 9.46

在…內 3.408

錫 3.722

汞柱 4.153

電訊管理局局長 4.47

v 5.38

接受的解釋是,所給予的BCS理論。

BCS理論:分子振動的晶格放緩,當溫度下降,貝婁的臨界溫度這種缺乏運動,讓流動的電子沒有任何障礙轉換在超導性。 壹個有趣的因素,這壹理論是外觀庫珀對(電子動議,加上在雙) 。

庫珀對:振動在晶格是如此小,在場的電子,其實影響的立場,周圍的細胞核。 壹個移動的電子所產生的波及效應在晶格將推進流動第二個電子耦合他們都通過Exchange壹個聲(廣晶格振動能量) 。 這兩個電子形成庫珀對。 兩人將在本地化的勢頭(相同規模的勢頭,但在移動相反的方向走)和在太空unlocalized (他們可以在空間上,除了高達100納米時,分離之間的兩個連續的原子核是0.1-0.4 nm )的。 電子“ fermions ” (即他們是帶電並作為等,他們擊退對方) ;但在超導狀態,他們的行為的痛苦過渡到根本的國家只適用於玻色子(顆粒無電荷,中子bosoms ) 。 解決這個“問題”是創造庫珀對;再加上對電子的行為作為壹個玻色子。 實驗佐證的互動與晶格是所提供的同位素效應對超導轉變溫度。

II型超導體

II型超導體顯示,逐步過渡到正常的壹個超導狀態的壹個地區“混合狀態”的行為。 II型超導體也被稱為硬超導體和晶格結構起著至關重要的作用在這種情況下。 有沒有壹個完整的模型來解釋II型超導體的方式,在BCS理論解釋,第壹類的壹些II型超導體顯示較高的臨界溫度,使技術應用是可行的。 別人能保持超導狀態,在非常高的應用磁場。 也有壹些是在範圍I型TC和支持的磁場。

由於混合區,壹些滲透率由壹個外部磁場(二)納入其表面將被允許。 作為後果新的介觀超導現象壹樣, “星條旗” “通量晶格渦”可以待觀察。 這部分的滲透率給出了適用於磁場的權力,打破超導狀態(臨界磁場BC )的。 在第二類超導體,溫度和磁場的應用將成為主要的變數相圖。

第壹第二類超導體,合金鉛和鉍,創建於1930年由瓦特德哈斯和J. voogd 。 其超導性能不遵守,直到邁斯納效應被發現。 迄今為止,最高的技術合作取得室的壓力是138 K的壹化學計量材料(所形成的公式)和15萬為正在申請專利的材料,並不構成stoichiometrically 。

不同的復合家庭顯示,有II型超導特性;簡短的分類如下:

最豐富的物質,顯示II型超導電性是金屬化合物和合金。 已知的例外是元素釩,鍀和鈮。

組合釩,鍀和鈮是用在制造超導磁體。 鈮錫,鈮鈦形成電線支持高磁場,他們的技術合作力量,制冷與液氦。 通常他們是薄絲( 20米)嵌入在壹個銅矩陣,以最大限度地情感(收費動議,只是表面的導線) 。

陶瓷超導體( “鈣鈦礦” )是金屬氧化物陶瓷,通常有壹個比2金屬原子超過3氧原子。 他們展示更高的TCS公司。

超導cuprates (銅氧化物)能達到的最高臨界溫度之間的II型超導體。

有機超導體的壹部分,有機導體家庭(分子鹽,聚合物和純碳系統,包括碳納米管和C60化合物) 。 分子鹽,低技術合作室的壓力( 0.4-12 k )款,在範圍I型超導體。 他們的優勢,顯示是壹個高得多公元前;在( tmtsf ) 2pf6臨界磁場是圍繞六噸,壹個量級高於壹般的寬頻傳輸服務。

borocarbides是壹個最小的理解超導系統。 他們成立了由鐵磁過渡金屬(它被認為是不可能的) 。 當結合特有的要素壹樣,鈥,他們退出超導狀態在壹定溫度婁技術合作。 他們發現在1993年由Bob靜脈。

沈重的fermions化合物含有稀土元素如行政長官或鐿,或錒系元素,如美國在低溫下,壹些這些材料顯示超導性。 這個機制是不能完全理解,壹些理論提出的存在庫珀對所形成的互動與電子自旋不是晶格聲。 首次觀察了的E.布赫爾,等人,於1973年,但它不是公認的超導電性,直到1979年。 其轉變溫度是在範圍I型超導體。

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