超导体是一种达到超导性的材料，这是一种物质没有电阻，不允许磁场穿透的状态。超导体中的电流可以无限期地持续下去。
超导性通常只能在非常冷的温度下实现。超导体在日常生活中有着广泛的应用，从核磁共振成象机到利用磁铁使列车悬浮出轨道以减少摩擦的超高速磁悬浮列车。研究人员正在努力寻找和开发可以在更高温度下工作的超导体，这将给能量传输和存储带来革命性的变化。
谁发现了超导现象?
超导性的发现归功于荷兰物理学家海克·卡莫林·昂尼斯。恩纳港,1911年在他的实验室研究水星的电特性在荷兰莱顿大学当他发现水星完全消失的电阻温度降至低于4.2开尔文-这只是4.2摄氏度(7.56华氏度)高于绝对零度。
为了证实这一结果，昂尼斯对过冷的水银样品施加了电流，然后断开了电池。他发现，电流在水银中持续存在而不减少，这证实了电阻的缺乏，并为超导的未来应用打开了大门。
超导的历史
物理学家花了几十年的时间试图了解超导性的本质及其成因。他们发现，许多元素和材料，但不是全部，在冷却到一定的临界温度以下时，就会变成超导。
根据乔治亚州立大学物理和天文系的教育网站Hyper Physics的说法，1933年，物理学家沃尔特·迈斯纳和罗伯特·奥切森菲尔德发现超导体“驱逐”附近的任何磁场，这意味着弱磁场不能深入超导体内部很远。这种现象被称为迈斯纳效应。
根据金兹伯格在诺贝尔奖网站上的传记，直到1950年，理论物理学家Lev Landau和Vitaly Ginzburg才发表了超导体如何工作的理论。虽然成功地预测了超导体的特性，但他们的理论是“宏观的”，这意味着它专注于超导体的大规模行为，而忽略了微观层面上的情况。
最终，在1957年，物理学家约翰·巴丁、利昂·n·库珀和罗伯特·施里弗发展了一套完整的超导微观理论。为了产生电阻，金属中的电子需要自由地四处弹跳。但当金属内部的电子变得异常寒冷时，它们就会成对，从而防止它们四处弹跳。这些电子对被称为库珀电子对，在低温下非常稳定，并且没有电子“自由”地四处弹跳，电阻就消失了。巴丁、库珀和施里弗将这些碎片拼凑在一起，形成了他们的理论，称为BCS理论，并发表在《物理评论快报》杂志上。
超导体是如何工作的?
当金属下降到临界温度以下时，金属中的电子形成称为库珀对的键。根据剑桥大学的研究，这样锁住电子，电子就不能提供任何电阻，而电流可以完美地流过金属。
然而，这只在低温下有效。当金属温度过高时，电子就有足够的能量打破库珀对的化学键，重新提供阻力。这就是为什么昂尼斯在最初的实验中发现，汞在4.19 K时表现为超导体，而不是4.2 K。
超导体是用来做什么的?
很有可能你遇到过超导体却没有意识到。正如梅奥诊所所描述的那样，为了产生磁共振成像(MRI)和核磁共振成像(NMRI)中使用的强磁场，机器使用了强大的电磁铁。这些强大的电磁铁会熔化普通的金属，因为即使是一点点电阻的热量。然而，因为超导体没有电阻，所以不会产生热量，而电磁铁可以产生必要的磁场。
类似的超导电磁铁也被用于磁悬浮列车、实验性核聚变反应堆和高能粒子加速器实验室。超导体还被用于为轨道炮、线圈炮、手机基站、快速数字电路和粒子探测器提供动力。
基本上，任何时候你需要一个非常强的磁场或电流，而又不希望你的设备在你打开它的那一刻就熔化，你就需要一个超导体。
护士为病人做核磁共振检查。
“超导体最有趣的应用之一是用于量子计算机，”伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的凝聚态物理学家阿列克谢·贝兹亚丁(Alexey Bezryadin)说。由于超导体中电流的独特特性，它们可以用来构建量子计算机。
“这样的计算机是由量子位或量子位组成的。量子位与经典信息位不同，量子位可以同时以“0”和“1”的量子叠加态存在。超导设备可以模拟这种情况，”Bezryadin告诉Live Science。“例如，超导回路中的电流可以同时顺时针和逆时针流动。这种状态就是超导量子位的一个例子。”
关于超导体的最新研究是什么?
今天研究人员面临的第一个挑战是“开发在环境条件下的超导体材料， 努力爱198彩时时彩平台，一定会有收获；因为198彩时时彩注册就送计画，我们希望198彩票注册网址出现奇迹。，因为目前超导只存在于非常低的温度或非常高的压力下，”加州大学伯克利分校的博士后研究员Mehmet Dogan说。杜根在一封电子邮件中告诉Live Science，下一个挑战是发展一种解释这种新型超导体工作原理的理论，并预测这些材料的特性。
超导体主要分为两大类:低温超导体(LTS)，也称为常规超导体，以及高温超导体(HTS)，198客户端APP198优惠活动如何登录，即非常规超导体。LTS可以用BCS理论来描述，以解释电子如何形成Cooper对，而高温超导使用其他微观方法来实现零电阻。高温超导的起源是现代物理学尚未解决的主要问题之一。
由于超导体更容易发现和研究，而且几乎所有超导的应用都涉及到LTS，所以历史上关于超导的研究大多都是在LTS的方向上进行的。
相比之下，高温超导是现代研究中一个活跃而令人兴奋的领域。任何工作在70k以上的超导体通常被认为是高温超导。尽管这个温度仍然很低，198彩票代理分红跟日工资是多少，这个只要你有量198彩，带着诚意去跟198彩票总代去谈， 他们都会给你开出一个满意的待遇的。，但这个温度是理想的，因为它可以通过液氮来达到，液氮比液氦更常见，也更容易获得，液氮比液氦更容易被冷却到更低的温度。
超导体的未来
超导体研究的“圣杯”是找到一种可以在室温下充当超导体的材料。迄今为止，超导最高温度是由极压的碳硫氢化物达到的，它在59华氏度(15摄氏度，或约288 K)达到超导，但需要267吉帕的压力才能做到。这个压力相当于木星这样的巨大行星的内部，这使得它不适合日常应用。
室温超导体将允许电力传输的能量没有损失或浪费，更有效的磁悬浮列车，更便宜和更普遍的MRI技术的使用。室温超导体的实际应用是无限的——物理学家只需要弄清楚超导体在室温下是如何工作的，以及什么样的“适居带”材料可以实现超导。
