超导技术研究与发展.docx

专题汇报题目：超导技术研究和发展
摘要：含有在一定低温条件下展现出电阻等于零和排斥磁力线性质材料称为超导材料 。从1911年荷兰物理学家翁奈首先发觉超导现象以来，现已发觉有28种元素和几千种合金和化合物能够成为超导体。超导材料含有优越物理性质和优越性能，现在已被广泛接收和认同，含有良好发展前景。
关键词：超导材料；分类；性质；应用；原理；展望
一、引言
1911年荷兰物理学家翁奈在研究水银低温电阻时首先发觉了超导现象。以后又陆续发觉了部分金属、合金和化合物在低温时电阻也变为零，即含有超导现象。物质在超低温下，失去电阻性质称为超导电性；对应含有这种性质物质就称这超导体。超导材料含有优异特征使它从被发觉之日起，就向人类展示了诱人应用前景。现在，超导材料已被应用于很多领域，本文拟就超导材料分类、性质、应用、原理等方面展开叙述，以帮助大家愈加好认识超导材料。
二、分类
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元素超导体、合金和化合物超导体，有机高分子超导体三类。
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第一类超导体：
超导体在磁场中有一同规律，图a所表示：当H<Hc时，B=0，H>Hc 时，B=μH，即在超导态内能完全排除外磁场，且只有一个值。除钒、铌、钌外，元素超导体全部是第一类超导体。
第二类超导体：
图b所表示，第二类超导体特点是：当H<Hc1时，B=0，排斥外磁场。当Hc1<H<Hc2时，B>0而B< μH，磁场部分穿透。当H>Hc2时，B= μH ，磁场完全穿透。也就是在超导态和正常态之间有一个混合态存在，Hc有两个值Hc1和Hc2 。钒、铌、钌及大多数合金或化合物超导体全部是属于第二类导体。
三、性质

超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传输电能。假如用磁场在超导环中引发感生电流，这一电流能够毫不衰减地维持下去。这种“连续电流”已数次在试验中观察到。
超导体零电阻现象和常导体零电阻在实质上截然不一样。常导体零电阻是指在理想金属晶体中，因为电子运动通畅无阻，所以没有电阻；而超导体零电阻是指当温度降至某一数值Tc或以下时，其电阻忽然变为零。电阻率ρ和温度T关系见右图

1933年迈斯纳和奥尔德首次发觉了超导体含有完全抗磁性特点。把锡单晶球超导体在磁场(H≦Hc)中冷却，在达成临界温度Tc以下时，超导体内磁通线一下子被排斥出去；或先把超导体冷却至Tc以下，再通以磁场，这时磁通线也被排斥出动；图所表示。即在超导状态下，超导体内磁感应强度B=。

两超导材料之间有一薄绝缘层（厚度约1nm）而形成低电阻连接时，会有电子对穿过绝缘层形成电流，而绝缘层两侧没有电压，即绝缘层也成了超导体。当电流超出一定值后，绝缘层两侧出现电压U（也可加一电压
U），同时，直流电流变成高频交流电，并向外辐射电磁波，其频率为，其中h为普朗克常数，e为电子电荷。这些特征组成了超导材料在科学技术领域越来越引人注目标各类应用依据。

超导体临界温度Tc和其同位素质量M相关。M越大，Tc越低，这称为同位素效应。比如，***同位素，，***同位素，。
四、基础临界参量

外磁