超导体
- 空 中 汽 车 ，并不科幻的未来
性，也就是说，超导体可以在磁场中悬浮，而不依赖任何外部动力。超导体的磁悬浮与普通的磁悬浮是完全不同的。通常情况下，将两块磁铁的N 极对N 极，如果你稍微向下压一下磁铁，然后松手，磁铁会弹起来；如果你稍微向上拉一点磁铁，然后松手，磁铁会掉下去。两块磁铁始终会保持平衡。但对于超导体，尤其是我要说的第二类超导体来说，情况就完全不同。举个最简单的例子：在桌上放一块磁铁，然后在磁铁上放一块超导体，这块超导体肯定是悬浮的；如果你把磁铁翻转过来，放到超导体上面，让超导体
中学生天地(A版) 2023年12期2023-12-23
- 3π莫比乌斯环形超导磁悬浮演示装置
的外磁场时发现超导体内部磁通量几乎为零[2],内部磁场完全排空,这种现象后被称为迈斯纳效应(Meissner effect).1986年,美国IBM公司的柏诺兹(Bendnozr)和缪勒(Muller)发现了超导转变温度Tc=35 K的镧钡铜氧(LBCO)超导体[3].此类超导体的出现,引起了各国科学家对于铜基高温超导体研究的广泛关注,掀起了高温超导的研究热潮.1987年,超导转变温度Tc>90 K的钇钡铜氧(YBCO)超导体首次被发现,成功突破了液氮(沸
大学物理 2023年10期2023-11-02
- 高温超导体临界电流密度非均匀分布研究进展
）1.引言高温超导体由于其高电流、高功率密度、良好的机械强度被认为是超导应用的解决方案。近年来，随着研究工作的深入，高温超导体性能不断提高使高温超导体逐步成为了高场磁体、电力和发电机、变压器等超导电力应用领域的最优选择[1]。J.G.Bednorz等在35K下发现了多相镧钡铜氧化物中的超导现象，打破了原有对超导体临界温度上限的预测。高温超导体开始受到学者的广泛关注，之后发现了临界温度为93K和110K的钇钡铜氧化物。钇钡铜氧化物实现了超导体液氮温区以上的临
当代化工研究 2023年17期2023-08-31
- 超导追求
温或接近室温的超导体。历史上宣称过的室温超导“成果”一共有7次，时间跨度从1987年绵延至今年。尽管结果不尽如人意，但相关研究从元素超导体到铜基到铁基超导体，令人类对超导的认识正在一步一步深入。截至目前，所有宣称过的室温超导材料均处于未被验证或争议状态，但是学界对于室温超导持续探索是有意义的，或许，未来会有更多的“室温超导材料”出现又被证伪；或许，常压室温超导根本就不存在。但人类对温和条件下超导的探索不会停止。这是工程学的期盼，也是科学的追求。
科学大观园 2023年17期2023-08-30
- 神奇的“超导”
现象，发现新的超导体也是科学家孜孜以求的目标。那么，超导到底是什么呢？它有哪些应用？让我们一起来了解一下吧！ 磁场与超导体和木板示意图超导体的超能力超导的英文为superconductivity，直译为“超级导电”，指的是某一物质在一定的温度下（通常是低温），电阻为零的状态。在实验中，若导体电阻的测量值低于10-25欧姆，则可以认为电阻为零。科学家把处于超导状态的物体称为超导体或者超导材料，把刚好达到超导状态的温度称为超导体的临界温度。在一些科学馆里，有这
知识就是力量 2023年5期2023-05-16
- DNA精确操控碳纳米管晶格
从而克服了室温超导体研制过程中此前被认为几乎无法逾越的障碍，有望催生出能彻底改变电子技术的室温超导体。50多年前，斯坦福大学物理学家威廉·利特尔首次提出室温超导体，但迄今一直未能真正实现。研究人员指出，目前的超导体只能在极高或极低温度下使用，而室温超导体有助研制出超高速计算机，缩小电子设备的尺寸，研制出性能优异的磁悬浮列车，并大幅降低能源使用等。研究论文合著者、弗吉尼亚大学医学院的爱德华·埃格曼博士解释道，实现利特尔超导体的一种可能方法是修改碳纳米管晶格。
中国科学探险 2022年7期2022-12-30
- London 磁场的物理机制研究*
)1 引言自从超导体被发现至今[1]，其零电阻效应、完全抗磁性[2](Meissner 效应)以及约瑟夫森效应[3]等得到广泛的研究和应用[4-6].除此以外，超导体在旋转状态下还会产生微弱的磁场，即London 磁场.该效应在1933 年由Becker 等[7]首次提出，Becker等采用经典电磁学理论，假定超导电子在超导体内部不受任何阻碍地自由运动，因此当超导体从静止开始加速旋转时，转动的只有原子核及正常态电子，超导电子在初始阶段并不随超导体一起旋转，
物理学报 2022年13期2022-07-22
- 超导体又热起来啦！
重大突破有关。超导体是一种能够零电阻传输电力的材料。一旦研制出一种实用的超导体，必将在能源的储存和运输方面引发一场革命，而这正是身处全球气候变暖时代的我们梦寐以求的。美国布鲁克海文国家实验室在高压下制造常温超导体。33年过去了，这场革命仍在期待之中。不过，最近又有了进展。我们已经制造出一种接近室温条件下工作的超导体。而且，过去寻找高温超导材料（实际是常温超导材料），我们一直靠瞎摸瞎撞;而现在，理论和实验正在结合，为这一领域开辟新的途径。低温超导和高温超导说
科学之谜 2022年4期2022-05-30
- 超导现象及超导体概述
一直致力于新型超导体的发现，超导微观机理的研究以及超导体的应用。本文对超导现象及一些超导体的特性进行了概述。关键词：超导体;零电阻;迈斯纳效应超导现象和超导体1908年7月10日，荷兰莱顿大学的昂尼斯等人成功地将氦气液化。沸点为4.2K的液态氦为低温物理的研究打开了一扇新的大门[1]。1911年4月8日，昂尼斯等人在研究金属在低温下的电阻行为的实验中，发现金属汞冷却到4.2K时，其电阻值突然下降到仪器测量范围的最低点，这在实验上可认为金属汞在4.2K的温度
科技信息·学术版 2021年19期2021-10-25
- 超导现象及超导体概述
一直致力于新型超导体的发现，超导微观机理的研究以及超导体的应用。本文对超导现象及一些超导体的特性进行了概述。关键词：超导体;零电阻;迈斯纳效应超导现象和超导体1908年7月10日，荷兰莱顿大学的昂尼斯等人成功地将氦气液化。沸点为4.2K的液态氦为低温物理的研究打开了一扇新的大门[1]。1911年4月8日，昂尼斯等人在研究金属在低温下的电阻行为的实验中，发现金属汞冷却到4.2K时，其电阻值突然下降到仪器测量范围的最低点，这在实验上可认为金属汞在4.2K的温度
科技信息·学术版 2021年14期2021-10-21
- 超导中的量子磁通涡旋
在所有人都认为超导体就是理想导体的时候，1933年，德国柏林的Meissner和Ochsenfeld发现超导体的另外一个本征特性，完全抗磁性，又被称为Meissner效应，即无论超导体内的初始条件如何，当处在超导态时外磁场会被完全屏蔽在超导体外部。自从Meissner效应被发现后，科学界对超导体的认识才逐渐深入起来。在那个连金属的自由电子模型都尚不完善的年代，要想从微观机理上解释超导的本质显然无从谈起。20世纪30年代，物理学家先后提出一些唯象的理论模型来
自然杂志 2021年4期2021-08-25
- 高压下富氢高温超导体的研究进展*
化合物成为高温超导体研究的热点目标材料体系.该领域目前取得了两个标志性重要进展,先后发现了共价型 H3S 富氢超导体 (Tc = 200 K)和以 LaH10(Tc = 260 K,—13 ℃),YH6,YH9等为代表的一类氢笼合物结构的离子型富氢超导体,先后刷新了超导温度的新纪录.这些研究工作燃发了人们在高压下富氢化合物中发现室温超导体的希望.本文重点介绍高压下富氢高温超导体的相关研究进展,讨论富氢化合物产生高温超导电性的物理机理,展望未来在富氢化合物中
物理学报 2021年1期2021-01-14
- 突破极限，中国高温超导研究领跑世界
，可能就是室温超导体。”在中国科学技术大学教授吴涛眼里，他们所从事的超导研究充满魅力。“如果发现室温超导体，我们出门可以坐上悬浮的超导车，甚至手机、手提电脑充一次电，就能用上好几个月。”正是带着这样的梦想，中国科学技术大学超导研究团队在这一领域里已经坚守了20余年。突破超导研究的禁区超导，是指某些材料在温度降低到某一临界温度，或超导转变温度以下时，电阻突然消失的现象。在超导研究的历史上，已经有10人获得了5次诺贝尔奖，其科学重要性不言而喻。1911年，荷兰
中国科学探险 2020年2期2020-12-23
- 神奇的石墨烯
。2018年，超导体石墨烯的发现震惊了科学界。今天我们来看看什么是超导体石墨烯吧。石墨烯可以做什么呢？石墨烯被认为是一种未来革命性的材料。它是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，在厚度1毫米的石墨中大约可以分离出300万层石墨烯，同时它也是世上电阻率最小的材料。因此适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。什么是超导体？超导体是指在某一温度下，电阻为零的导体。同学们都知道，为了保護自然环境，电能一直被作为主要能源。但是在输送过程中大量的电能会被损耗掉，
小雪花·成长指南 2020年9期2020-10-12
- 超导磁悬浮列车及超导技术的应用
;超导磁悬浮;超导体;零電阻;迈斯纳效应;超导技术Key words： maglev train;superconducting maglev;superconductor;zero resistance;Meissner effect;superconducting technology中图分类号：U266.4 文献标识码：A
价值工程 2020年4期2020-03-25
- 赵忠贤多次实现高温超导领域突破
开始高臨界温度超导体研究。50多年前，年轻的赵忠贤进入中科院物理所工作时，我国的超导研究才刚起步，寻找高温超导更是天方夜谭。如今，当年的小伙子已青丝为霜，而中国的高温超导研究也赶超到世界前列，古稀之年的赵忠贤培养和影响了一大批领先全球的中国高温超导研究优秀人才。赵忠贤是国际上最早认识到铜氧化合物超导体重要意义的少数科学家之一。1986年底到1987年初，赵忠贤带领中科院物理所团队在钇钡铜氧中发现了93K的超导转变，中科院数理学部宣布发现了液氮温区超导体，并
科学大观园 2019年9期2019-09-10
- 超导体：揭开神奇磁悬浮的秘密
含着奇特能量的超导体。什么是超导体？超导（Superconductor），就是超级导电的意思，又称为超导材料，其导电性能非常好，在一定温度（定义为超导临界温度）下电阻为零，以至于电流在流动过程中处于零损耗状态，从而跑得更快。尽管严格意义上的零电阻无法测量出来，但是精确实验表明，超导材料的电阻要比目前导电性最好的金属如银、铜、金、铝等（电线的主要成分）整整低了10个数量级。这意味着，在闭合超导线圈中感应出1A的电流，需要近一千亿年才能衰减掉，比我们宇宙存在的
科研成果与传播 2019年2期2019-09-10
- 超导材料的研究进展及应用
研究过的第Ⅱ类超导体的特性，随后进行等摩尔比[TaNbZrHfTi]实验。具有优异性能的高熵合金显示出的超导性能使得研究人员对于高熵合金的新应用充满期待。1 超导材料的发展概况1908年，莱顿实验室成功制得可以获得4.25 K低温的液氦，这一技术成为了超导技术发展的开端[7]。1911年，荷兰物理学家Onnes[8]在实验中发现,在低温4.2 K时，汞的电阻骤逝，此时电流流经导体时没有电能损耗，这一发现令世人震惊，由此开始了超导的研究，Onnes将 “超导
燕山大学学报 2019年2期2019-05-21
- 悬空
浸泡在液氮中的超导体。超导体发现于1911年。荷兰物理学家卡末林·昂尼斯（Kamerlingh Onnes）注意到在低温下水银的电阻突然降到0，他把这种现象称为“超导”。其实很多材料都有类似的情况，比如金属铌和钛的合金，它们是目前使用最广的超导体。通过进一步研究，科学家发现超导体中的电子通过配对形成超导环流，获得了无阻通行的能力。环流还能排除超导体内部的磁场，或是锁定通過超导体的磁力线，从而能如图中那样固定磁块的高度，实现无接触悬浮。这一技术可以减少交通工
科学Fans 2019年2期2019-04-11
- 钴掺杂铁基超导单晶的超导体积分数测量
判断材料是否为超导体的依据，也是测量超导体积分数的重要方法. 由于Meissner效应的存在，外磁场不能轻易穿越超导体内部，只有当外磁场增大到临界磁场，这时的超导电性突然消失，这类超导体被称为第一类超导体，可用BCS理论[2]解释，即通过电子和声子相互作用，金属中自旋和动量相反的2个电子产生库珀对，从而使电子可以在晶格中无耗损地流动，产生超导电流. 还有一类超导体，当外磁场增至某值时，超导态只是被部分破坏，直到磁场再增到更高值时，其超导电性才完全消失，这类
物理实验 2019年1期2019-02-13
- 基于一维超导体光子晶体的可调光波反射器的设计
3年,章海锋把超导体引入不同结构的一维光子晶体中,形成一维超导体光子晶体,利用超导体的介电常数可以受温度调控,从而得到温度调控的光子禁带或高反射率[7,8]．利用超导体的低损耗和介电常数可调性,很多研究人员把超导体和不同折射率材料,如超材料[9]、半导体[10,11]或普通介质材料[12,13],组成各种一维超导体光子晶体,用传输矩阵法计算其反射率或透射率,实现了在不同频率范围内可调控的反射器或滤波器,为制备新型的光子晶体应用器件提供了理论研究基础．图1
太原师范学院学报(自然科学版) 2018年3期2018-12-06
- 高压下的铁基超导体:现象与物理∗
008年的铁基超导体研究续写了高温超导发展史的新篇章.回顾过去十年对铁基超导体的研究,在理论、实验及应用方面都取得了辉煌的成绩,丰富了人们对高温超导电性的认识,为突破高温超导机理研究、最终实现超导材料的人工设计与更广泛的应用奠定了坚实的基础.本文主要介绍了通过高压实验研究手段在铁基超导体的研究中取得的一些重要进展及呈现出的新现象和新物理,例如压致超导现象、压力导致的超导再进入现象、压力对超导转变温度的提升效应、压力研究对铁基超导体超导转变温度的预测、相分离
物理学报 2018年20期2018-11-28
- 神奇的超导现象
零的性质。二、超导体的三个基本特性超导体具有三个基本特性：完全电导性、完全抗磁性、通量量子化。1、迈纳斯效应：完全抗磁（迈斯纳效应）——超导体最重要特征[2]迈斯纳效应指明了超导态是一个动态平衡状态，与如何进入超导态的途径无关，超导态的零电阻现象和迈斯纳效应是超导态的两个相互独立，又相互联系的基本属性。单纯的零电阻并不能保证迈斯纳效应的存在，但零电阻效应又是迈斯纳效应的必要条件。因此，衡量一种材料是否是超导体，必须看是否同时具备零电阻和迈斯纳效应。2、完全
神州·下旬刊 2018年9期2018-10-28
- 超导现象
解释，而象铜基超导体、重费米子超导体中的超导原因，如今仍在研究之中。由于超導体对环境的要求非常高，如今它还只能在科学家们的实验室中进行，并不能够大规模的应用到我们的日常生活中，但科学的发展是永无止境的，科学家们还正朝着提高超导体的温度以达到将超导应用于生活中，为人类造福。相信随着科学的发展，超导一定会广泛地应用与我们的生活。
科学与财富 2018年20期2018-08-22
- 超导技术 超凡脱俗
国科学家在铁基超导体统一相图研究上取得进展，人们对铁基超导的物理特性认识更进一步。而在3年前，中科院物理所和中国科技大学的研究团队以在铁基超导研究上的突破，获得国家自然科学一等奖，结束了该奖项连续3年的空缺。超导为何如此重要？如果采用超导输电线，我国每年节省的电量相当于数十个发电厂的发电量把材料置于零下两三百摄氏度的温度下，将会怎样？超导材料的表现是：电阻突然消失了。这可不是简单的变化，零电阻的超导体被认为有望给电力工业带来革新。日常生活中，电器、电线会发
科学导报 2018年4期2018-05-14
- 陨石中竟藏着超导材料！室温超导有希望了
但为寻找到常温超导体增加了更多的可能性乐观的话，甚至可能带动如磁悬浮列车材料等某些技术的突破。目前，该发现已在洛杉矶举行的美国物理学会的3月会议上得以发布。对于该发现，正带领团队在陆地矿产资源中寻找天然超导体的马里兰大学凝聚态物理学家Johnpierre Paglione表示：“听上去他们好像找到了一些东西并将其分离出来，这太棒了。”传统的超导体由简单的金属组成，如铌、铅或汞，这些金属在冷却到接近于绝对零度的特征“临界温度”（对于汞是4.2K）以下时就会具
海外星云 2018年6期2018-05-09
- 空心圆柱形永磁体内径对单畴GdBCO超导块材磁悬浮力的影响∗
1 引 言高温超导体因良好的力特性和自稳定性,在超导磁悬浮轴承系统[1]、高速磁悬浮列车、超导储能飞轮[2]、运输系统[3,4]和磁悬浮风力发电等领域有着广泛的应用.超导体和永磁体间的相互作用力主要取决于超导材料的整体性能[5−7]和应用外磁场的磁场分布,超导磁悬浮力与超导材料的临界电流密度[8]、材料内部的晶粒取向[9]、块材制备时掺杂成分和比例[10]、超导体的半径、厚度[11]、冷却方式和永磁体的磁场分布[12,13]等因素直接相关.针对高温超导磁悬
物理学报 2018年7期2018-05-03
- 浅谈超导及其应用
念，具体介绍了超导体与理想导体的区别，并就当前超导材料的应用做了相关阐述，之后分析了超导目前的应用难点。关键词：电阻；超导体；理想导体；磁悬浮中图分类号：TM249.7 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）21-0209-021 前言每一种材料都有电阻，只不过每种材料的电阻值不同罢了。对于金属来说，其电阻值较小，所以是良导体，因此他们被制成了导电的设备，而对于陶瓷这类电阻值较大的绝缘体也有着它们的应用。电阻也就是导体对电流的阻碍作用的大
中国科技纵横 2018年21期2018-02-18
- 为啥科学家一个劲地想找到高温超导体？
有可能作为室温超导体的。为什么科学家们一个劲地想找到越来越多的高温超导体，高温超导体对人们的日常生活会有怎样的意义呢？性格高冷超导体这个名字貌似听着挺耳熟的，但是似乎又离我们很遥远，它到底是个啥呢？通俗来讲，具备这两个特性的物体就可以称为超导体：零电阻和完全抗磁性。零电阻指的是电流流过超导体时，电流不会有一丁点的衰减，而恰恰这一特性可以使得通过电流的超导体产生无损耗的强大磁场。完全抗磁性指的是，当超导体处于磁场中时，超导体由于自身的“特异功能”而完全排斥外
科学大众（中学） 2017年4期2017-05-05
- 超导磁悬浮实验原理简析
象的物理本质是超导体磁矩在轨道磁性峡谷或磁性陷阱的非均匀磁场中受到的电磁力与其重力的稳定平衡. 非理想第二类超导体块的磁矩由于钉扎作用在一定条件下既可表现为抗磁性磁矩又可表现为顺磁性磁矩,因此,它既可以实现磁悬浮又可以实现磁倒挂.超导磁悬浮;磁倒挂;磁矩;钉扎作用;非均匀磁场1 超导磁悬浮演示实验的操作、现象及相关疑问‘超导磁悬浮列车演示实验’仪的结构如仪器照片所示.在环形钢板上并排黏贴3列永磁体磁钢片,由内向外按SNS极性排列,以形成磁性峡谷状环道,如图
大学物理 2016年6期2016-10-15
- 双层铜氧化物超导体的费米面随掺杂浓度的演化
双层铜氧化物超导体的费米面随掺杂浓度的演化蓝郁1夏立新2（1.衡阳师范学院 物理与电子工程学院，湖南 衡阳 421002；2.河南科技大学 物理工程学院 物理系，河南 洛阳 471003）在动能驱动的超导电性理论框架下，考虑赝能隙的影响，讨论了双层铜氧化物超导体的费米面随掺杂浓度的演化行为。我们的结果表明，双层铜氧化物超导体的费米面在欠掺杂区域表现为布里渊区节点附近不连续的费米弧，并且费米弧的长度随掺杂浓度的增加而增加，最后在超导圆顶的末端形成连续的轮廓
湖南科技学院学报 2016年5期2016-10-13
- 原子尺度上解密高温超导体
指导下开展铁基超导体FeSe高质量薄膜分子束外延（MBE）生长的探索，并于2011年作为第一作者在《Science》上发表了有关铁基超导FeSe研究的论文“Direct Observation of Nodes and Twofold Symmetry in FeSe Superconductor（铁硒超导体中能隙节点和二重对称性的直接观测）”。这是我国科学家首次在《Science》杂志上发布这个领域的研究成果，同时还入选2011年“中国百篇最具影响国际学
科学中国人 2016年7期2016-08-16
- 原子尺度上解密高温超导体
——记清华大学物理系助理教授、博士宋灿立
尺度上解密高温超导体 ——记清华大学物理系助理教授、博士宋灿立本刊记者 汲晓奇在2014年1月10日国家科学技术奖励大会上，多年空缺的国家自然科学一等奖被铁基超导研究团队获得，一时间“铁基高温超导”一词再次被人们所关注。殊不知，早在2008年凝聚态物理学领域掀起铁基高温超导研究热潮后的次年，宋灿立就在薛其坤院士的指导下开展铁基超导体FeSe高质量薄膜分子束外延（MBE）生长的探索，并于2011年作为第一作者在《Science》上发表了有关铁基超导FeSe研
科学中国人 2016年19期2016-08-16
- 超导 概述，第3版
超导体因其独特、优良的电、磁性质，一直备受关注。本书详尽地介绍了超导体的基本性质及理论基础，不同类型超导体的材料及其特性，超导态的特性及主流的理论解释，超导体在各领域的应用。本书引用了大量文献，包含了超导的最新进展，如：有机超导体，超导界面（superconducting interface），量子相干性，和超导在医药和工业中的应用。第3版在超导应用方面引入更多、更广、更新的本领域进展（参考了超过350篇重要文献）的同时，着重介绍了：超导体提高电力工程传输
国外科技新书评介 2016年9期2016-05-14
- 铁基高温超导体的发现及近期研究进展
论坛·铁基高温超导体的发现及近期研究进展高绎(南京师范大学物理科学与技术学院，江苏南京210023)本文介绍了传统超导材料及高温超导材料，特别是铁基高温超导体的发现及近期的研究进展，以普及超导知识，为广大教育工作者提供一个与科研最前沿接触的机会.铁基高温超导体；超导转变温度；超导机理1 引言1911年荷兰科学家昂纳斯发现：当温度降至4.2K以下时，汞的电阻消失了，这种电阻为零的现象被称为超导.迄今为止，发现大部分的金属以及一些合金材料在低温下都具有超导现象
物理之友 2016年8期2016-03-16
- 单畴YBCO超导块材的脉冲充磁磁化规律
体使用。目前，超导体得到的最高捕获磁场可以达到17T（29K）［1］，可达常规磁体产生磁场的数倍。高温超导块材的磁化方式主要有两种：第一种是脉冲磁场充磁，另一种是静磁场充磁。静磁场充磁将超导块材放在稳恒磁场中进行充磁，通常可以采用在线圈中通过稳恒直流电的方式获得稳恒磁场，也可以利用永久磁体产生静磁场。利用直流电对超导块材充磁的方式要求电源能够输出较大的电流，因此对电源要求比较高，同时为了避免线圈被烧坏最好采用超导线圈，因此这种充磁方式对设备的要求比较高。超
陕西师范大学学报（自然科学版） 2015年3期2015-04-27
- 剖析高考命题中的敏感电阻
变片和无电阻的超导体的基本性质以及应用领域等，供老师们教学参考。关键词：高考命题；热敏电阻；光敏电阻；电阻应变片；超导体中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2014）10（S）-0060-4引 言随着时代的发展，物理学也在日新月异的不断发展进步，现代的中学物理教学内容也紧随时代脉搏，把一些的当代物理的知识融入到物理教学中。本世纪传感器技术作为信息科学的一个重要分支，早已与计算机使用技术、自动化控制技术和通信技术等一起构成
物理教学探讨 2014年10期2015-01-09
- 非凡的超导家族
晏紫超导体是啥东西今天的科技课，刘老师给大家播放了电影《阿凡达》，其中有这样一个场景：一座座悬浮在云端的哈利路亚山，山上爬满粗壮的藤蔓，还有壁挂飞天的瀑布和神秘的大鸟，神奇的哈利路亚悬浮山还时常在空中发生移动。电影结束后，刘老师问大家：“你们知道是什么神秘的力量‘托起这一座座大山的呢？”“不知道！”刘潇予想都没想就喊了出来。望了一眼大家后，刘老师说：“电影中解释的是山中温藏着一种神奇的室温超导矿石，它借助附近的强大磁场悬托起了哈利路亚山。”“老师，什么是超
科学启蒙 2014年6期2014-11-13
- 电子型超导材料的超流密度响应
导电性的材料称超导体.1911年4月8日，荷兰莱顿大学的卡末林·昂内斯(H. Kamerlingh Onnes)发现，用液氦将汞的温度降到4.3 K时，汞的电阻突然消失，这是人类历史上首次发现超导现象．超导体的基本属性由以下3个特征表示.(1)超导态是一种新的凝聚态．(2)超导体中准粒子激发存在能隙Δ，即在超导相中激发出一个准粒子至少需要Δ能量．(3)超导体中存在迈斯纳效应，即在超导态下磁场不能透入宏观样品内部，超导体对于弱场是完全逆磁体．超导体除了具有以
物理通报 2014年1期2014-06-27
- 铁基超导 中国主导
K以上铁基高温超导体的发现及若干基本物理性质研究”问鼎国家自然科学一等奖。我国超导科技取得的辉煌成就和影响远远超出了学术、科研和工业制造领域。而铁基超导作为2008年才开始起步的研究项目，以新锐姿态成为超导领域最受重视的板块，吸引了世界上诸多优秀科学家的目光。为什么铁基超导如此特别？针对它的研究对我们有什么影响呢？世界上有许多单质金属及其合金在特殊条件下都是超导体，即电阻为零，而且还具有完全抗磁性的特性。一旦进入超导态，材料内部磁感应强度即为零，于是超导体
科学24小时 2014年3期2014-04-19
- 铁基超导：物理学中的“超新星”
的角色？奇特的超导体1911年4月8日，当荷兰科学家昂尼斯利用液氦研究金属在低温下的电阻状况时，他惊奇地发现，金属汞降温到4.2 K（热力学温标中0 K对应着零下273.2℃，4.2 K即相当于零下269℃）其电阻值突然降到仪器测量范围的最小值之外，即可认为电阻降为零。昂尼斯把这种物理现象称为超导，意为超级导电，他本人因此获得了1913年的诺贝尔物理学奖。继第一个超导体金属汞被发现之后，人们又陆续发现许多单质金属及其合金在低温下都是超导体。1933年，德国
百科知识 2014年5期2014-02-25
- 新型铁基超导线带材研制获进展
界上第一根铁基超导体线材之后，采用银包套材料-掺杂改性-先位烧结等新工艺，解决了包套管与超导芯易反应、杂相多、密度低等难题，进一步提高了铁基超导线带材的临界电流密度。最近，通过高分辨透射电子显微术和电子能量损失谱等先进表征手段，首次直接观测到122型铁基超导体晶界中存在的富氧非晶层，并深入分析了其形成机理。此项工作解答了铁基超导多晶样品临界传输电流密度低的问题，并为今后通过改善铁基超导体晶界性质、提高其传输能力提供了理论依据。在此基础上，研究人员采用机械轧
储能科学与技术 2013年2期2013-03-31
- 科学家研制出“量子漂浮术”漂浮汽车不是梦！
氧是著名的高温超导体，属于第二类超导体。它是首个超导温度在77K以上的材料，也就是说它的转变温度高于液氮的沸点，用相对便宜的液氮就可以冷却，而之前发现的超导体都必须用液氦或液氢冷却。钇钡铜氧在实际应用中可用作核磁共振成像、磁悬浮设施。但迫于钇钡铜氧单晶有很高的临界电流密度，至于多晶则很低（保持超导态时仅能通过很小的电流），并且这种材料很脆，以传统方法制成线状并不能很好地保留其超导性质。但是钇钡铜氧可以抑制腐蚀、黏合聚合物、成核，制备有机超导体，绝缘体以及超
创新科技 2011年11期2011-12-30
- 永磁体辅助下单畴GdBCO超导体和永磁体之间的磁悬浮力研究*
单畴GdBCO超导体和永磁体之间的磁悬浮力研究*马 俊1)2)杨万民1)†李国政1)程晓芳1)郭晓丹1)1)(陕西师范大学物理学与信息技术学院，西安 710062)2)(青海师范大学物理系，西宁 810008)(2010年5月11日收到;2010年6月4日收到修改稿)通过对永磁体辅助下单畴GdBCO超导体和圆柱形永磁体在液氮温度、零场冷、轴对称情况下磁悬浮力的测量，研究了两种不同组态下辅助永磁体对超导体磁悬浮力特性的影响.实验结果表明，当长方体辅助永磁体水
物理学报 2011年2期2011-10-23
- 我国学者发现一种新型有机超导体
仙辉小组在有机超导体研究领域取得重大突破，在掺杂了碱金属钾和铷的菲（C14H10）中发现，当温度低于5K（约零下268摄氏度）时出现超导电性。相关成果发表在近期出版的《自然·通讯》上。超导体在低于临界温度时具有零电阻和完全抗磁性，在超导发电、输电和储能、磁悬浮列车和热核聚变反应堆等方面具有广泛的应用价值。而有机超导体是一类含有碳氢化合物的超导体，由于其复杂的分子和晶体结构以及丰富的物理特性，一直是凝聚态物理关注的热点。目前，有机超导体主要有两类：准一维的T
中国科技产业 2011年11期2011-02-17
- 表面是金属 内部是超导体 美研制出奇特的拓扑超导体材料
有超导性的拓扑超导体。这种新材料的发现有望发展出新一代电子学，使当前的信息存储与处理方式完全改观。表面是金属 内部是超导体据美国物理学家组织网11月3日（北京时间）报道，普林斯顿大学扎西德·哈桑领导的研究小组发现了一种具有“双重性格”新型晶体材料：在极低温度下，晶体内部表现与普通超导体类似，能以零电阻导电；同时，它的表面是仍有电阻的金属，能传输电流。相关成果发表在最新一期《自然·物理学》杂志上。实验中，为了评价新晶体材料的性能，研究人员利用X光谱进行分析，
科技传播 2010年21期2010-08-15
- 第一原理计算在铁（镍）基超导体中的应用
摘要铁(镍)基超导体的发现引起了凝聚态物理界的广泛兴趣和关注，第一原理计算以其快速、准确等优点在铁(镍)基超导研究过程中做出了巨大贡献，文章主要介绍了第一原理计算在该研究领域所取得的成果，其中包括电子结构计算，磁性基态的寻找和解释，声子谱和电声子耦合，以及关联效应在该类材料中的作用等，文章还简略介绍了目前的研究现状以及存在的问题，分析了未来的研究方向和可能的解决办法。关键词第一原理计算，铁(镍)基超导体，LaOFeAs，AFe(Ni)2As2，LiFeAs
物理 2009年9期2009-10-29
- 超导电现象与超导体
导现象的产生和超导体的应用,同时结合高中教材分析一道关于超导体的习题。[关键词]超导电现象 超导体中图分类号:TN2文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0920034-011911年荷兰莱登实验室的昂尼斯(H.N.Onnes),在测量低温下水银的电阻率的时候发现,当温度降到4.2K时,水银的电阻率急剧下降,以至完全测不出来(当时的测量精度为10-5欧)。这种现象叫超导点现象。根据电阻变化情况,昂尼斯认为水银在4.2K(当时将4.15K误认
新媒体研究 2009年18期2009-09-26
- 超乎想象的超导体
肖 晓超导体有两个基本特性。一是零电阻，就是说在一定的温度之下，超导体可以在无电阻的状态下传输电流。超导体的另一个基本特性是完全抗磁性，也就是说超导体处于超导状态时，可以完全排除磁力线的进入。超导体的用途非常广阔，大致可分为三类：大电流应用、电子学应用和抗磁性应用。大电流应用即超导发电、输电和储能；电子学应用包括在超导计算机、超导天线、超导微波器件等方面的应用；抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。
物理教学探讨·初中学生版 2009年1期2009-06-25
- Ｚｉｇｚａｇ边纳米石墨带超导结中的可控０－π相变
函数方法研究了超导体－zigzag边纳米石墨带一超导体(SGS)约瑟夫森结中的超导输运行为，结果发现：(1)通过一个外加横向电场可以使该超导结的超流方向发生翻转，即发生超导0－π相变；(2)通过改变纳米石墨带的长度或者其上的门电压，同样也可以使它发生0－π相变，由于可以用外电场方便地控制该超导结0－π相变的发生，使得它有可能在未来的量子计算以及超导电子学中发挥巨大的作用，关键词纳米材料，超导电性，约瑟夫森效应，0－π相变
物理 2009年2期2009-03-30