超導體(英文名:superconductor),又稱為超導材料,指在某一溫度下,電阻為零的導體。在實驗中,若導體電阻的測量值低于10-25Ω,可以認為電阻為零。今天A加未來小編就帶大家一起來詳細了解一下在ALevel物理知識點中有關(guān)超導材料的相關(guān)情況一起來了解一下吧!
超導最早來自于荷蘭物理學家H.K.Onnes,1911年他在實驗室發(fā)現(xiàn)水銀冷卻到4.15K時,他的電阻率突然下降到一個很低的狀態(tài),于是Onnes稱這是一種超導狀態(tài),而超導體指的是電阻為零的材料,在隨后的實驗中發(fā)現(xiàn)了其他的超導材料,包括室溫下作為電絕緣體的材料,弄清超導,我們看一下它的幾個特征。
1、超導是如何工作的
在臨界溫度下,自由電子結(jié)合形成庫珀對,庫珀對相對于單個電子更穩(wěn)定。
一個經(jīng)過的電子會吸引超導結(jié)構(gòu)的晶格,將帶正電的原子核拉向內(nèi)部,并在其路徑上產(chǎn)生一個正電的波紋,另一個電子背帶正電荷的區(qū)域吸引,超導由此形成。
2、超導材料
超導體有兩種類型,I和II,大多數(shù)I型超導體是金屬,大多數(shù)II型超導體是無機,陶瓷固體。
II型超導材料的臨界溫度約為120K,因此也被稱為高溫超導體。
3、超導的應(yīng)用
超導線圈可以構(gòu)成電磁鐵,這類超導磁鐵被廣泛用于磁共振成像(MRI),質(zhì)譜儀(Mass spectrometer)和粒子加速儀(Particle accelerator)。
低溫環(huán)境下(123K)由于超導允許大電流通過并且不損失任何能量,因此會生成穩(wěn)定的磁場,這對于人類來說非常有用,因為只需要電力來維持低溫,所以這項技術(shù)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學等。
當然這也會帶來不小的麻煩,保持低溫就意味著需要液氮或液氦,這些都容易泄漏,增加了使用的成本;另外,超導性如若不穩(wěn)定會突然喪失,同時產(chǎn)生取代空氣的惰性氣體,從而導致缺氧死亡。
但是現(xiàn)階段人們還是在不遺余力的在開發(fā)和使用超導材料,因為和可能出現(xiàn)的問題相比,超導能夠帶來的優(yōu)勢太明顯了,也因此超導會繼續(xù)服務(wù)于更多工業(yè)環(huán)境。
以上就是A加小編關(guān)于ALevel物理知識點——超導材料的相關(guān)內(nèi)容、概念的介紹,更多ALevel課程學習問題,歡迎隨時咨詢我們。A加未來專業(yè)的ALevel課程輔導老師將會一對一為你答疑解惑!
本章來源:Alevel知識點
課程類別:a-level課程分類
本章標題:ALevel物理知識點—超導材料
文本地址:http://iemv.cn/article_query/id/5798
了解更多:ALevel物理知識點 | Alevel物理 | Alevel輔導 |
版權(quán)所有 轉(zhuǎn)載時請您以鏈接形式注明來源!