中考物理復(fù)習(xí)輔導(dǎo)：超導(dǎo)電性簡介

2016-12-25 10:03:03 　來源：網(wǎng)絡(luò)整理

　　有些物質(zhì)在某一溫度下，會失去磁導(dǎo)率和電阻率。荷蘭物理學(xué)家昂尼斯在做金屬的剩余電阻率與物質(zhì)的純度有關(guān)的實驗時，發(fā)現(xiàn)水銀的電阻在4.2K附近時，突然消失。這種電阻突然消失的現(xiàn)象叫做零電阻現(xiàn)象。以后又發(fā)現(xiàn)其他許多金屬也具有這種現(xiàn)象，把這種現(xiàn)象就叫做物質(zhì)的超導(dǎo)電性。當(dāng)物質(zhì)呈現(xiàn)超導(dǎo)電性時，它會排斥所有的磁場。如磁棒落入具有超導(dǎo)電性的金屬碟中時，它將被排斥而懸浮于碟面上。具有超導(dǎo)電性的物體叫做超導(dǎo)體，把電阻突然消失的溫度稱作臨界溫度，用TC表示，是隨物質(zhì)而不同的常數(shù)。

　　超導(dǎo)體在TC以上時和正常金屬一樣，具有一定的電阻，處于正常態(tài);超導(dǎo)體在TC以下時，電阻消失，處于超導(dǎo)態(tài)。

　　超導(dǎo)體所處的狀態(tài)除溫度影響外，還和超導(dǎo)體周圍的磁場以及其中所流的電流值有關(guān)。當(dāng)溫度T

　　實驗發(fā)現(xiàn)，在不加磁場的情況下，給超導(dǎo)體通以一定電流，當(dāng)電流值超過某一定數(shù)值IC(T)后，超導(dǎo)體的超導(dǎo)電性便被破壞，稱IC(T)為超導(dǎo)體的臨界電流。

　　根據(jù)對大量金屬材料的實驗，具有超導(dǎo)電性的元素還是相當(dāng)多的。到目前為止，在常壓下發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)元素共有28種，其臨界溫度和臨界磁場都不相同。臨界溫度較高的超導(dǎo)元素是鈮(Nb)：9.2K;锝(C)：7.71K;鉛(Pb)：7.2K。臨界溫度較低的是鎢(W)：0.016K。臨界磁場和臨界電流普遍不高。

　　在技術(shù)上有重要價值的超導(dǎo)材料都是合金或化合物。它們一般都有比納元素高得多的臨界溫度，并具有特別高的臨界磁場和臨界電流。

　　目前具有實用價值的鈮三錫Nb3Sn，C為18.1K，上臨界磁場HC在4.2K下為24.5特斯拉。

　　近年來高溫超導(dǎo)材料發(fā)展很迅速，C值已經(jīng)比較穩(wěn)定地進(jìn)入了液氮溫區(qū)。