超导体是一类在特定条件下电阻降为零的材料,具有许多独特的性质。
超导体的性质主要体现在以下几个方面:
1. 零电阻:这是超导体最显着的性质之一。当超导体被冷却至其临界温度以下时,其电阻会突然降至零。这意味着电流可以在没有能量损失的情况下通过超导体流动。
2. 迈斯纳效应:当超导体被冷却至临界温度以下时,它会排斥掉外部磁场,直到磁通量被完全排除。这种现象被称为迈斯纳效应。
3. 量子化磁通:在超导体内部,磁通线只能以量子化的形式存在,即磁通量只能取特定的最小单位。
4. 约瑟夫森效应:超导体之间存在一种称为约瑟夫森结的现象,它可以实现电流的超导隧道效应。当两个超导体之间存在一个很薄的绝缘层时,超导电流可以通过这个绝缘层。
5. 临界参数:超导体的性质与它的临界参数有关,包括临界温度、临界磁场和临界电流密度。这些参数决定了超导体在实际应用中的性能。
1. 超导体的临界温度是其最重要的参数之一。目前,已知的最高临界温度约为135K(-238°C)。
2. 超导体在电力、磁悬浮、量子计算等领域具有广泛的应用前景。
3. 超导现象的发现始于1911年,当时荷兰物理学家海克·卡末林·昂内斯(Heike Kamerlingh Onnes)发现汞在4.2K的温度下电阻降为零。