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超导材料的分类(超导材料的优点和不足)

超导材料的分类(超导材料的优点和不足)

超导材料的概念是指在一定的低温下,电阻等于零,磁力线被排斥的性质的材料。

特点1。零电阻:超导材料处于超导状态时,其电阻为零,可以无损耗地传输电能。如果用磁场在超导环中感应出感应电流,这个电流可以保持不衰减。

2.抗磁性:当超导材料处于超导状态时,只要施加的磁场不超过一定值,磁力线就无法穿透,超导材料中的磁场始终为零。

3.临界温度:当外磁场为零时,超导材料从正常状态变为超导状态(或相反)的温度,用Tc表示。

4.有临界磁场:破坏超导材料的超导状态并使其转变为正常状态所需的磁场强度,用Hc表示。

5.临界电流和临界电流密度:当流过超导材料的电流达到一定值时,也会破坏超导态,使其变为正常态,用Ic表示。Ic一般随着温度和外磁场的增加而降低。单位截面积所承载的Ic称为临界电流密度,用Jc表示。

分类(1)根据材料对磁场的响应:第一类超导体和第二类超导体。从宏观物理性质看,第一类超导体只有单一的临界磁场强度;第二种超导体有两个临界磁场强度值,在这两个值之间,材料允许部分磁场穿透材料。理论上,正如上述“理论解释”中的GL理论所说,参数是划分两种超导体的标准。在已发现的元素超导体中,第一类超导体占大多数,只有钒、铌和锝属于第二类超导体;但是很多合金超导体和化合物超导体都属于第二类超导体。

(2)根据解释理论:传统超导体(可以用BCS理论或其推论解释)和非传统超导体(不能用BCS理论解释)。

(3)按临界温度:高温超导体和低温超导体。高温超导体通常指临界温度高于液氮的超导体(77K以上),低温超导体通常指临界温度低于液氮的超导体(77K以下)。

(4)按材料类型分:元素超导体(如铅、汞)、合金超导体(如铌钛合金)、氧化物超导体(如钇钡铜氧)、有机超导体(如碳纳米管)。

低温超导性

高温超导性

优点1。在超导状态下是盲目的,只需要消耗很少的电能就可以获得很强的稳态强磁场;2.超导磁体可用于制造噪音发电机、磁流体发电机和超导传输线;3.超导材料的抗磁性可以用来制作高速超导磁悬浮列车;4.用超导材料制作超导计算机,可以使计算机不存在散热问题,同时大大提高计算机的运算速度;5.超导体产生的强磁场可以作为“磁外壳”,从而使受控核聚变能源成为21世纪前景广阔的新能源;6.电力电缆可以做成大容量传输,减少传输过程中传输线上的损耗;7.利用材料的完全抗磁性可以制作无摩擦陀螺仪和轴承;8.可以制造一系列精密测量仪器、辐射探测器、微波发生器和逻辑元件。

现在的超导体必须在更低的温度下超导,目前还没有发现室温超导体。

标签:超导体材料磁场


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