超导材料的临界参量?

一、超导材料的临界参量?

超导材料具有三个临界参数:

临界转变温度Tc、临界磁场强度Hc、临界电流密度Jc。

当超导体同时处于三个临界条件内时,才显示出超导性。

  (1)临界转变温度Tc:当温度低于临界转变温度Tc时,材料处于超导态;超过临界转变温度Tc,超导体由超导态恢复为正常状态。

  (2)临界磁场强度Hc:当外界磁场强度超过临界磁场强度Hc时,超导体由超导体恢复为正常状态。临界磁场强度Hc与温度有关。

  (3)临界电流密度Jc:当通过超导体的电流密度超过临界电流密度Jc时,超导体由超导体恢复为正常状态。临界电流密度Jc与温度、磁场强度有关。

二、临界超导温度定义?

这是超导体从正常态转变为超导态(0电阻)时的温度。实际上也就是把Cooper电子对解体开来的温度。

对于转变温度范围较宽的超导体(如高温超导体),临界温度可分为起始转变温度、中转变温度和0电阻温度。

一些材料的Tc(K)

Nb~9.5 Tc~7.8 Pb~7.2 La~6.0 V~5.4 Hg~4.15 Sn~3.8

Nb-Ti合金~11 Nb3Sn~18 Nb3Ge~23.2(1973以前Tc纪录)MgB2~39

YBCO~90 Bi系2212~85 2223~110 TlBaCaCuO~120 HgBaCuO~140

K3C60~18 Pb3C60~29

三、铜的超导临界温度?

铜的超导温度是零下273度。

当温度达到绝对零度,也就是零下273摄氏度,铜才能达到超导。

超导体,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至25Ω,可以认为电阻为零。

超导体不仅具有零电阻的特性,另一个重要特征是完全抗磁性。

四、超导材料,原材料?

在常压下有28种元素具超导电性,其中铌(Nb)的Tc最高,为9.26K。

电工中实际应用的主要是铌和铅(Pb,Tc=7.201K),已用于制造超导交流电力电缆、高Q值谐振腔等,现已发现大多数金属元素以及数以千计的合金、化合物都在不同条件下显示出超导性。如钨的转变温度为0.012K,锌为0.75K,铝为1.196K,铅为7.193K。由镧锶铜氧组成的陶瓷材料在14℃温度下存在超导迹象、在镧钡铜氧化物中发现了Tc=35K的超导电性、在钡-钇-铜氧化物中发现Tc处于液氮温区有超导电性。

五、什么叫高临界超导体?

高临界温度超导体名词解释:尽管迄今已发现数以千计的超导元素、合金和化合物,但是由于它们的临界温度都很低,需要使用技术复杂、成本昂贵的液态氦作为冷却剂,超导体的应用范围因此受到极大的限制。

1986年,瑞士科学家贝德诺尔兹等人首先发现了一类氧化物超导体,其临界温度达30K。随后,美国、中国和日本的物理学家相继发现了这类超导体,临界温度达到98K,甚至更高。过去发现的超导体主要是金属、合金或金属间的化合物,而新的高Tc超导体都是金属氧化物,如钇钡铜氧(YBa2Cu3O7)、铋锶钙铜氧(Bi2Sr2CaCu2O7)。金属氧化物通常是半导体或绝缘体,因此人们很少想到它们中会出现超导体,而且具有如此高的转变温度。所以金属氧化物高温超导体的发现具有很重要的意义。

近些年来,高温超导的研究成了世界各国科学家的一个热门课题,主要包括三个方面:①进一步寻找高临界参数的超导新材料;②阐明高Tc氧化物超导体的物理机制;③开发新超导体的技术应用,如研制高Tc的高温氧化物超导实用线材或带材,发展制备高质量超导薄膜的技术,利用高温氧化物超导材料制造各种电子元件和器件等。

六、超导材料概念?

超导材料是指在低温下电阻为零的材料,即当材料被冷却到一定的温度以下时,电流能够在材料中自由流动而不会受到任何电阻的影响。

这种材料具有很高的电导率和磁导率,能够用于制造高性能的电缆、磁体、传感器等。超导材料的研究和应用对于能源、交通、环保、医疗等领域都具有重要的意义。

七、超导材料属于什么材料?

在地球上,所有的元素和材料都有电阻,就是导电性最好的银、铜、铝也不例外,但有些种类的材料在一定条件下却没有电阻,这就是所谓超导材料。

超导材料最早是由荷兰的物理学家昂内斯在1911年发现的。那时,许多科学家发现,金属的电阻和它所处的温度条件有很大关系。温度高时,它的电阻就增加,温度低时,电阻就减小。并总结出一个金属电阻与温度之间关系的理论公式。当时,荷兰物理学家昂内斯为检验这个公式是否正确,就用汞(水银)作试验。他把水银冷却到-40℃,使它变成固体,然后把水银拉成细丝并继续降低温度,同时测量不同温度时固体水银的电阻。当温度降到4K时,一个奇怪的现象发生了,水银的电阻突然变为零。这一发现轰动了世界物理学界。后来科学家把这个现象叫作超导(电)现象,把电阻等于零的材料称为超导(电)材料。

各种超导线材料可广泛用于输电

昂内斯和许多科学家后来又发现了28种超导元素和8000多种超导化合物,但出现超导现象的温度大多接近绝对零度,因而这种超导材料没有什么经济价值,因为制造这种超低温本身就花钱很多而且相当困难。

为了寻找在比较高的温度下没有电阻的超导材料,世界上无数科学家奋斗了近60年,也没有取得什么进展。直到1973年,英美一些科学家才找到一种在23K时出现超导现象的铌锗合金,此后这一记录又保持了10多年。

到1986年,在瑞士国际商用公司实验室工作的贝特诺茨和缪勒从别人多次失败中吸取了经验,放弃了在金属和合金中寻找超导材料的老观念,解放思想,终于发现一种镧铜钡氧陶瓷氯化物材料在43K这一较高温度出现了超导现象。这是一个了不起的突破,因此他们两人同时获得了1987年的诺贝尔物理学奖。

此后,美籍华人学者朱经武、中国物理学家赵忠贤等在1987年相继发现了在78.5K和98K时出现超导现象的超导材料。这样,超导材料就可以在液氮中工作了。

更令人振奋的是,1991年美国和日本的科学家又发现了球状碳分子C↓60在掺钾、铯、钕等元素后,也有超导现象。超导材料的出现有可能像半导体材料一样,在世界引起一场工业和科技革命。因为没有电阻的材料用途极为广泛:用它输送电流不会损耗电力;用它做发电机可以做得很小,但发出的电流可以很大。例如,一台普通的大型发电机需要用15~20吨铜线绕成线圈,而如果用超导材料线圈,只要几百克就够了,而发出的电力却是一样的。

超导材料可以制作大型强磁体,未来的磁悬浮列车中超导磁体是磁悬浮列车中的关键性部件,用它产生的巨大磁力才能使列车悬浮起来。

超导材料还可以制成储电装置,把电流储存起来,供急需时使用。1987年,美国国防部为适应“星球大战”的需要,决定建立一个用超导材料储电的装置,在和平时期,可向居民供电,在导弹袭来时,可为激光武器供电,用激光摧毁导弹。

因为超导材料没有电阻,只要把电“注入”超导线圈,电流就可以无休止地在线圈中流动也不会有损耗。美国设计了一个可以储存500万千瓦小时的巨型超导储电装置,它像一个巨大的轮胎,深埋在地下的核心部分是用超导材料做成的储能线圈。它的直径就有1568米,储存的电力足以供几十万人口的城市照明用电。

超导材料也可以制作高灵敏度的测量仪器及逻辑元件和存储元件。这些元件以超导薄膜的形式应用,所用的超导薄膜的厚度只需不到1微米就够了。用超导材料制成的量子干涉器件可测量小到10的负18次方伏特的电压差和10-18安培的电流,是磁脑照相术用仪器不可缺少的电子器件。

八、led灯临界电流?

一般用作指示灯的led灯珠,其工作电流大多在20ma左右,用于照明的led灯珠电流会很大,可以达到一、二百毫安,甚至更高

九、中国超导材料发展状况

中国超导材料发展状况

超导材料是一种具有极低电阻和磁场抗性的材料,其在电力传输、磁共振成像和科学研究等领域具有重要应用。随着技术的进步和研究的深入,中国超导材料的发展状况呈现出积极的态势。

材料研究和发明

近年来,中国的科学家和工程师在超导材料研究和发明方面取得了重要的进展。他们致力于研究新的超导材料,提高超导性能,降低制备成本,并在应用领域开拓新的可能性。

高温超导材料:中国科学家在高温超导材料的研究方面取得了突破性的进展。他们发现新的高温超导材料,其超导转变温度超过了传统超导材料的常规极限。这一发现为超导技术的应用提供了更高的温度工作区间,使超导技术更加可行和实用。

低温超导材料:除了高温超导材料,中国的科学家也在低温超导材料方面取得了重要突破。他们改进了低温超导材料的制备工艺,提高了超导性能和稳定性。这些低温超导材料广泛应用于高性能磁体和电源系统等领域。

应用领域

中国超导材料的发展也带来了广泛的应用领域。以下是一些目前已经实现或正在研究中的领域:

  • 电力传输:超导材料在电力传输领域具有巨大潜力。通过使用超导电缆,电力可以以极低的损耗进行长距离传输,提高电网的效率和可靠性。
  • 磁共振成像:超导材料在医学诊断领域具有重要应用。利用超导磁体和磁共振成像技术,医生可以获取高分辨率的图像,准确诊断病情。
  • 科学研究:超导材料在科学研究中发挥着重要的作用。例如,在等离子体物理和粒子加速器中,超导磁体能够产生强大的磁场,帮助科学家进行更深入的研究。
  • 交通运输:超导材料有望应用于未来交通运输系统。超导磁悬浮技术可以实现高速、低能耗的列车运行,改变现有交通方式的格局。

挑战和展望

尽管中国超导材料的发展取得了显著的成就,但仍面临一些挑战。以下是目前需要解决的一些关键问题:

  • 成本降低:超导材料的制备成本高,限制了其大规模应用。降低超导材料的成本是目前亟需解决的问题。
  • 制备工艺:一些超导材料的制备过程复杂,需要精密的工艺控制。科学家需要继续改进制备技术,提高工艺的稳定性和可控性。
  • 耐久性:一些超导材料在长时间使用后会出现超导性能的衰减。增强超导材料的耐久性和稳定性是目前的研究重点。

展望未来,中国的科学家和工程师将继续致力于超导材料的研究和发展。通过解决当前面临的挑战,中国超导材料的应用领域将进一步拓展,推动技术的创新和进步。

十、超导材料是什么?

一句话解释就是:导体界的Superman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。 超导体不仅具有零电阻的特性,另一个重要特征是完全抗磁性。 目前,超导体已经进行了一系列试验性应用,并且开展了一定的军事、商业应用,在通信领域可以作为光子晶体的缺陷材料。 基本特性超导体具有三个基本特性:完全电导性、完全抗磁性、通量量子化。

完全导电性又称零电阻效应,指温度降低至某一温度以下,电阻突然消失的现象。

完全抗磁性又称迈斯纳效应,“抗磁性”指在磁场强度低于临界值的情况下,磁力线无法穿过超导体,超导体内部磁场为零的现象,“完全”指降低温度达到超导态、施加磁场两项操作的顺序可以颠倒。

通量量子化又称约瑟夫森效应,指当两层超导体之间的绝缘层薄至原子尺寸时,电子对可以穿过绝缘层产生隧道电流的现象,即在超导体(superconductor)—绝缘体(insulator)—超导体(superconductor)结构可以产生超导电流。

大概就是这样

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