超导体导论

背景

在1911年制造了超导材料的初始发现。在1986年之前，所有已知超导体的临界温度不亚博网站下载超过23个开尔文（23K或-418°F; 0K是绝对零或-459°F）。在发现和开发HTS材料之前，除了磁共振成像（“MRI”）和超导磁能存储（“中小企业”）应亚博网站下载用外，使用超导性的使用对广泛的商业应用，主要是因为市售的超导体（i.e. LTS materials) are made superconductive only when these materials are cooled to near 0K. Although it is technologically possible to cool LTS materials to a temperature at which they become superconductive, broad commercialisation of LTS materials has been inhibited by the high cost associated with the cooling process. For example, liquid helium, which can be used to cool materials to about 4K (-452°F), and which has been commonly used to cool LTS materials, is expensive and relatively costly to maintain.

1986年，当前在瑞士苏黎世的IBM实验室签约的两个科学家K. Alex Muller博士，当前签约的两个科学家K. Alex Muller博士，德里奇的顾问博士时，发生了超导地区的突破显示在36K（-395°F）的超导氧化物化合物。这一发现赢得了1987年诺贝尔物理奖，这是四个诺贝尔奖项之一，已被授予超导工作。随后发现了一系列具有更高临界温度的陶瓷氧化物化合物，包括美国超导体使用的那些。

什么是sup.恰到好误？

零阻力

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

超导体是完美的电力导体;它带有100％效率的直流电流，因为通过电阻加热不会消散能量。一旦在超导环中诱导，直流可以永远流动。超导体也进行交流电流，但有一些轻微的能量耗散。

临界温度

今天已知的超导材料，包括高温超导亚博网站下载体（“HTS”）和低温超导体（“LTS”）材料，需要冷却到低温温度以表现出超导性的性质。

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

•电力很少或没有抵抗和相关的能量损失

•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

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