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鼎工磁电为您介绍超导体的基本概念

 

鼎工磁电编辑             2018-5-15

强磁选机

 

超导体的基本概念

 

20世纪初,莱顿大学物理学家奥涅斯在实验中测量低温下水银的电阻时发现:在4.15K时,电阻突然全部消失。这种奇异的现象,引起人们极大的注意。到1913年证明这一偶然的发现是确实的。人们把这种电阻突然消失的零电阻现象叫做超导电性,把具有超导电性的物质叫超导体;把物质所处的这种状态叫做超导态。超导体和正常金属导体的电阻和温度有密切关系。超导电状态不能存在于临界温度Tc以上。超导体达到转变温度Tc后,电阻突然转变为零,此时便进入超导态,而一般金属则不然,它们和温度的关系没有突变发生,是呈圆滑曲线。处于超导态的超导体,具有以下基本特性:

 

  1. 理想导电性。这种完全导电性,只是对直流而言,在交流的情况下,超导体就不再具有零电阻,而出现了交流损耗。一般说来频率越高,超导体的交流损耗也就越大。超导体是否具有直流电阻,到目前为止,还没有任何证据。但是,近年根据超导重力仪的观测表明,超导体即使有电阻,其电阻率也是异常的小,其值小于10的负二十五次方欧姆每厘米,和良导体铜在4.2K时的电阻率为10的负九次方欧姆每厘米相比,它们电阻率相差10的十六次方倍。因此,可以认为超导体处于超导态时的直流电阻为零。
  2. 完全抗磁性。这一特性是荷兰物理学家麦斯纳和奥森菲尔德于1933年发现的,故称为麦斯那效应。
  3. 超导体的临界参数。超导态的存在是有特定条件的,只有在这种特定条件下,超导体才能由正常态转变为超导态。这些特定条件称为临界参数。主要有临界温度Tc、临界磁场Hc和临界电流Ic,三者互为因果。临界温度:各种超导材料有各自的临界温度。只有当其温度降低到临界温度时才能由正常态转变为超导态。1973年国外发现临界温度最高的超导材料三种。我国在超导材料的研制上,已跨入了国际领先地位。1986年底报道了物理所对钡、镧、铜、氧系多相金属氧化物的超导试验,其转变温度为48.6K。同时还表明,少数样品可能达到70K。达到了液氮温区。这种骤然发现转变温度最高的超导体,引起了国内外的普遍关注。

 

临界电流:不仅外加磁场能够破坏超导态。而且通过超导体的电流达到一定值时也能破坏超导态,这时的电流叫做临界电流Ic。这是当电流超过一定值时,电流产生的磁场达到了Hc的缘故。

 

 

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