ALevel物理知识点—超导材料

超导体（英文名：superconductor），又称为超导材料，指在某一温度下，电阻为零的导体。在实验中，若导体电阻的测量值低于10-25Ω，可以认为电阻为零。今天小编就带大家一起来详细了解一下在ALevel物理知识点中有关超导材料的相关情况一起来了解一下吧！

　　超导最早来自于荷兰物理学家H.K.Onnes，1911年他在实验室发现水银冷却到4.15K时，他的电阻率突然下降到一个很低的状态，于是Onnes称这是一种超导状态，而超导体指的是电阻为零的材料，在随后的实验中发现了其他的超导材料，包括室温下作为电绝缘体的材料，弄清超导，我们看一下它的几个特征。

　　1、超导是如何工作的

　　在临界温度下，自由电子结合形成库珀对，库珀对相对于单个电子更稳定。

　　一个经过的电子会吸引超导结构的晶格，将带正电的原子核拉向内部，并在其路径上产生一个正电的波纹，另一个电子背带正电荷的区域吸引，超导由此形成。

　　2、超导材料

　　超导体有两种类型，I和II，大多数I型超导体是金属，大多数II型超导体是无机，陶瓷固体。

　　II型超导材料的临界温度约为120K，因此也被称为高温超导体。

　　3、超导的应用

　　超导线圈可以构成电磁铁，这类超导磁铁被广泛用于磁共振成像(MRI)，质谱仪(Mass spectrometer)和粒子加速仪(Particle accelerator)。

　　低温环境下(123K)由于超导允许大电流通过并且不损失任何能量，因此会生成稳定的磁场，这对于人类来说非常有用，因为只需要电力来维持低温，所以这项技术被广泛应用于医学等。

　　当然这也会带来不小的麻烦，保持低温就意味着需要液氮或液氦，这些都容易泄漏，增加了使用的成本；另外，超导性如若不稳定会突然丧失，同时产生取代空气的惰性气体，从而导致缺氧死亡。

　　但是现阶段人们还是在不遗余力的在开发和使用超导材料，因为和可能出现的问题相比，超导能够带来的优势太明显了，也因此超导会继续服务于更多工业环境。

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