半导体超导及其应用.ppt

半导体超导及其应用
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1．导体、绝缘体、半导体的区分的依据，通常是根据材料的电阻率的大小来区分
材料 电阻率
导体 半导体超导及其应用
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1．导体、绝缘体、半导体的区分的依据，通常是根据材料的电阻率的大小来区分
材料 电阻率
导体
半导体
绝缘体
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半导体材料：锗、硅、***化镓、锑化铟等
半导体的导电性能介于导体与绝缘体之间，且半导体的导电性能受外界条件影响很大，除了温度外，用光照射半导体，在半导体中掺入微量的其他物质，都会使半导体的导电性能发生显著的变化。
2．半导体的电阻率变化特点
①电阻率不随温度的增加而增加，反而随温度的增加而减小
②半导体的导电的性能可以有外界的条件来控制(如温度、光照等等)
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半导体材料的电阻率随温度升高而减小，称为半导体的热敏特性
半导体材料的电阻率随光照而减少，称为半导体的光敏特性
半导体材料中掺入微量杂质也会使它的电阻率急剧变化，称为半导体的掺杂特性
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GodSon
龙芯
（狗剩）
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在20世纪初，金属导电理论认为：金属电阻随温度降低而减小，同电子运动随温度的变化规律一致。按这种理论，温度降到绝对零度时电子将“凝聚”在原子上，电阻为极大，金属会成为绝缘体。
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1908年，荷兰莱顿大学的卡茂林-昂尼斯首次实现氮的液化，（-268．8℃）的低温，为研究低温条件下物质导电创造了条件。他发现几种金属导体（铅、铝）的电阻率随温度降低而减小，直至冷却到液态空气温度 80K时仍维持不变。
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1911年，卡茂林-昂尼斯发现，将***冷却到
-℃时，***的电阻突然消失；后来他又发现许多金属和合金都具有与上述***相类似的低温下失去电阻的特性。1913年，卡茂林-昂尼斯在诺贝尔领奖演说中指出：低温下金属电阻的消失“不是逐渐的，而是突然的”，“，由于它的特殊导电性能，可以称为超导态。”
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这一发现引起了世界范围内的震动。在他之后，人们开始把处于超导状态的导体称为超导体。超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失，被称作零电阻效应。导体没有了电阻，电流流经超导体时就不发生热损耗，电流可以毫无阻力地在导线中流动。这样就能以极小的功率在线圈中通过巨大的电流，从而产生高达几特以至几十特的超强磁场，这是人们长期以来梦寐以求的。
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三、超导体
1．超导现象和超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到无法测量的程度，可以认为其电阻率突然变为零，这种现象叫做超导现象，能够发生超导现象的物质称为超导体．
2．转变温度TC ：材料由正常状态转变为超导状态的温度，叫做超导材料的转变温度．
3. 高温超导
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（1）、零电阻性
远距离输电
超导电磁铁和超导电机
计算机
高温超导变压器
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（2）、抗磁性
磁悬浮列车
超导磁悬浮
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5. 我国的超导体研究
我国的超导体研究工作走在世界的前列，目前已找到超导临界温度达132K的超导材料.
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我国第一条磁悬浮列车试验线在长沙建成通车
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我国磁悬浮列车驾驶室和车厢内部
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我国第一条磁悬浮列车试验线上试车情景
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