物理学 关于超导体，超导体是一种什么样的物质？

超导元件在相当低的温度下的完全导电性和完全抗磁性。 超导磁体是由超导材料制成的超导线圈组成的，它不仅具有零电流电阻，而且传导着普通电线根本无法比拟的强电流，这一特性使其可以制成功率强大的小型电磁铁。

超导体最重要的特点是电流通过它的电阻为零，并且某些类型的金属（特别是钛、钒、铬、铁、镍）在经受特别低的温度时电阻为零。 在普通导体中，通过导体的大部分电流由于电阻作为热能而被“消耗”。 在超导体中，几乎没有电阻，因此一旦电流接通，理论上永远不会中断。

在由电磁铁（线圈，当电流通过时产生电磁场）制成的电路中，理论上可以通过仅发送一次电流来连续流过电路，因此电磁场可以是连续的。 当然，其实是有损耗的，不可能实现这样的“永动机”，要考虑必要的能量输入，才能使超导体保持产生零电阻所需的基温（即-269，绝对零度以上4度）。

然而，从 80 年代初开始，发现了新材料。 这种新材料能够形成越来越接近室温的超导体。 各国正在进行各种研究，以获得基于这些物质的超导体。

这种材料与传统材料的区别在于它不需要冷却系统。

超导现象是由荷兰人Heiko Camerin Onness（1853-1926）于1911年发现的。 几十年来，没有人能够解释。 半个世纪后，即1957年，物理学家约翰·巴丁（晶体管的发明者之一）、莱昂·库珀和约翰·施里弗（John Schriever）提出了一个理论上令人信服的解释，宣布了“BCS理论”。

电流是一种在金属离子周围流动的自由电子，即具有额外正电荷的原子，电阻是由离子阻挡电子流动引起的，而电子流动又是由原子本身的热振动和它们在空间中位置的不确定性引起的。

在超导体中，电子成对组合形成所谓的“库珀对”，每个电子都以单个粒子的形式存在。 这些粒子成团流动，无论金属离子的电阻如何，就好像它们是液体一样。 通过这种方式，任何潜在的阻力都被有效地中和了。

超导体是电阻为零的导体，目前还没有被发现，所谓超导体就是那些电阻很小的导体的简称。

锗、硅、硒、砷化镓等物体，以及许多金属氧化物和金属硫化物，其导电性介于导体和绝缘体之间，称为半导体。

半导体具有一些特殊性能。 例如，半导体的电阻率与温度的关系可以用来制造热敏电阻（热敏电阻）进行自动控制; 其光敏特性可用于制造用于自动控制的光敏元件，如光电管、光电管和光敏电阻等。

半导体还具有最重要的特性之一，如果将微量杂质适当地掺入纯半导体物质中，其电导率将增加数百万倍。 这一特性可用于制造各种用于不同用途的半导体器件，例如半导体二极管、晶体管等。

当半导体的一侧被制成p型区域，另一侧被制成n型区域时，在结附近形成具有特殊性质的薄层，通常称为p-n结。 图的上半部分显示了载流子在p型半导体和n型半导体之间的界面处的扩散（用黑色箭头表示）。 中间部分显示了p-n结的形成过程，表示载流子的扩散大于漂移（蓝色箭头表示，红色箭头表示内置电场的方向）。

下部是PN结的形成。 表示扩散和漂移的动态平衡。

超导体的意义如下：超导体的应用可分为三类：强电流应用、弱电流应用和抗磁应用。

大电流应用是大电流应用，包括超导发电、输电和储能; 弱电应用是电子应用，包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等; 抗磁性应用主要包括磁悬浮列车和热核聚变反应堆。

超导磁体可用于制造交流超导发电机、铁磁流体发生器和超导传输线。 目前，超导量子干涉仪（鱿鱼）已经产业化。

此外，作为低温超导材料主要代表的NBTI合金和NB3SN主要应用于医疗领域的商业领域MRI（磁共振成像机）。 作为一个科学研究领域，它已被应用于欧洲大型大型对撞机项目，帮助人类寻找宇宙的起源和其他科学问题。

超导体具有三个基本特性：完全电导率、完全抗磁性和通量量子化。

完全导电。

完美导电性，又称零电阻效应，是指温度下降到一定温度，电阻突然消失的现象。

完全抗磁性。

完全抗磁性，又称迈斯纳效应，“抗磁性”是指当磁场强度低于临界值时，磁力线无法穿过超导体，超导体内部的磁场为零的现象，“完全”是指降低温度达到超导状态和施加磁场可以反转的两种操作的顺序。 完全抗磁性的原因是超导体的表面能够产生无损抗磁性超导电流，从而产生抵消超导体内部磁场的磁场。

通量量化。

通量量子化又称约瑟夫森效应，是指当两个超导体之间的绝缘层薄如原子时，电子对能穿过绝缘层产生隧道电流的现象，即在超导体-绝缘体-超导体结构中能产生超导电流。

1911年，荷兰著名物理学家卡梅林·昂内斯（Carmelin Onnes）首次液化氮气以获得低温。 当 Onnes 将金属汞放入低温液氮中时，他发现汞的电阻急剧下降，直到消失，电阻为零！ 这在当时是不可思议的。

超导的原理是什么？ 物理学正面临新的挑战。

超导性总是发生在非常低的温度下，超导体经历超导性的温度称为临界温度。 人工制造低温是很麻烦的，显然，临界温度越高，超导材料的应用越方便，应用价值就越大，因此世界科研大军都致力于开发高临界温度的超导材料，超导材料已开始进入实用阶段。

分析]面对零电阻超导的奥秘，出现了各种理论：有人说会产生电子隧道;有人说原子在低温下被冻结，而另一些人则提出电子现象学（一种基于假设的理论），假设两个电子形成库珀对......在低温下但是隧道是如何产生的，原子是如何冻结的呢？ 这很难解释。

超导性的发生是原子核外电子速率随温度变化的显著表现，是原子核外电子运动引起的物质性质变化的明显特征

在非常低的温度下，物体所有电子的速度降低，价电子在固定平面内移动，当达到临界温度时，价和电子速度越来越低。 核心习惯于常温下原子核外的电子快速运行，价和电子的缓慢运行导致原子中价电子暂时丢失的现象。 核心挪用相邻核心的价电子，相邻核心挪用它，所有核心在一定方向上都挪用到相邻的，从而形成外层电子共域。

原子核外壳中普通电子的这种状态是物质的超导状态，原子核的外电子处于普通状态的物体是超导体。

在足够低的温度和足够弱的磁场下电阻率为零的物质。

晶孔结合消失。

超导体是在一定温度下电阻为零的导体。 在实验中，如果导体电阻的测量值小于10-25，则可以认为电阻为零。 超导体不仅具有零电阻，而且另一个重要特征是它们完全具有抗磁性。

超导体于1911年首次被发现，这一年荷兰科学家Heike Kamerlingh Onnes等人发现，在极低的温度下，汞的电阻消失，变成超导。 此后，对超导体的研究不断深入，一方面发现了多种具有实用潜力的超导材料，另一方面，超导机理的研究也取得了一定的进展。

当电流流过导体时，由于导体本身分子的不规则热运动，导体的电导率降低。

温度降低会降低电阻，但随着温度的继续降低，金属和合金不会将电阻降低到零。 一些合金的电阻会随着温度的下降而不断降低，当温度下降到某个值（临界温度）以下时，其电阻突然变为零，我们称这种现象为超导，具有超导性的导体称为超导体。

超导技术的应用前景极为广阔。 目前，其理论和实际应用仍处于研究阶段，我国超导研究已处于世界先进水平。

什么是超导体，它们是什么时候发现的。

当温度接近绝对零摄氏度时，电阻接近0

当材料的温度接近绝对零度时，物体分子的热运动几乎消失，材料的电阻趋于0，称为超导体，达到超导性的温度称为临界温度。

希望对你有所帮助。

超导体，又称超导材料，是指在一定温度下电阻为零的导体。 在实验中，如果导体电阻的测量值小于10-25，则可以认为电阻为零。

超导体的分类没有统一的标准，通常的分类方法如下：根据材料对磁场的响应，可以分为第一类超导体和第二类超导体：对于第一类超导体，只有一个临界磁场， 当超过临界磁场时，超导性消失;对于 2 型超导体，它们有两个临界磁场值，在这两个值之间，材料允许部分磁场穿透材料。

它们可以分为常规超导体（如果它们可以用BCS理论或其推论来解释）和非传统超导体（如果它们不能用上述理论来解释）。 材料达到超导性的临界温度可分为高温超导体和低温超导体

高温超导体通常被称为具有液氮的转变温度（大于 77 K）; 低温超导体通常是指需要其他特殊技术才能达到其转变温度的超导体。 按材料可分为化学材料、超导体，如：铅和汞; 合金超导体，例如：

铌钛合金; 氧化物超导体，如钇-钡-铜氧化物; 有机超导体，如碳纳米管。

超导体的解释[超导体]在一定温度下，物体的电阻几乎完全消失，这个词在晚搜樱的话中被分解了。

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这种物质也容易导热。 通常，金属是导体。