超导体导论

背景

超导材料的首次发现是在1911年。欧洲杯足球竞彩在1986年之前，所有已知超导体的临界温度都不超过23开尔文(23K或-418°F;0K是绝对零度或-459°F)。在高温超导材料的发现和发展之前，超导的使用并没有广泛的商业应用，除了磁共振成像(“MRI欧洲杯足球竞彩”)和超导磁能量存储(“SMES”)的应用，主要是因为商用超导体(即LTS材料)只有在冷却到接近0K时才能成为超导材料。欧洲杯足球竞彩虽然在技术上可以将LTS材料冷却到超导的温度，但与冷却过程相关的高成本阻碍了LTS材料的广泛商业化。欧洲杯足球竞彩例如，液氦可以用来将材料冷却到4K(-452°F)左右，并且已经被普遍用于冷却LTS材料，它的价格昂贵，维护欧洲杯足球竞彩成本也相对较高。

发生在1986年,一个突破超导当两个科学家,k·亚历克斯·穆勒博士,世卫组织目前正在根据合同顾问ASC, j . Georg Bednorz博士在苏黎世IBM实验室,瑞士,确定了陶瓷氧化物化合物被证明是超导在36 k(-395°F)。这一发现为他们赢得了1987年的诺贝尔物理学奖，这是因超导研究而获得的四个诺贝尔奖之一。随后发现了一系列具有较高临界温度的相关陶瓷氧化物化合物，包括美国超导体公司正在使用的那些。

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零电阻

当冷却到临界温度以下时，超导体会失去直流电的所有阻力，交流电的几乎所有阻力，这对每种超导材料都是不同的。

理想导体

超导体是完美导体;它携带的直流电100%的效率，因为没有能量耗散的电阻加热。一旦在超导回路中感应，直流电就可以永远流动而不衰减。超导体也进行交流电，但有一点能量耗散。

临界温度

目前已知的超导材料，包括高温超导欧洲杯足球竞彩体(HTS)和低温超导体(LTS)材料，都需要冷却到低温才能表现出超导性能。

高温超导vs LTS

高温超导体和低温超导体之间的差异可以用图1来最好地解释。这张图说明了在临界温度T下，LTS材料(铌钛合金)和高温超导材料(铋基，氧化铜陶瓷)的导线中电阻的完全丧失_c这对于每种超导材料来说都是不同的。图中具体的高温超导材料的电阻低于108K(-265°F)，而图中具体的LTS材料的电阻低于10K(-441°F)。

材料表现出超导行为所需的条件

•材料必须冷却到一个特定的温度以下，这个温度被称为超导转变或临界温度(T_c)．

•通过材料给定截面的电流必须低于一个称为临界电流密度(J_c)．

•该材料所暴露的磁场必须低于一个称为临界磁场(H_c)．

这些条件是相互依赖的，并定义了超导体的环境操作条件。

超导导线的优点

超导导线比传统铜线具有显著的优势，因为它们

•导电时只有很少或没有电阻，并伴有能量损失

•能比同样大小的传统电线传输更多的电吗

资料来源:美国超导公司

欲了解更多信息，请访问美国超导公司．