什么是超导体?
超导体包括化学材料超导体、合金超导体、氧化物超导体和有机超导体。
在一定条件下表现出超导性的材料。超导体(英文名:超导体),又称超导材料,是指在一定温度下电阻为零的导体。在实验中,如果导体电阻的测量值低于10-25ω,可以认为电阻为零。
超导体不仅电阻为零,而且具有完全的抗磁性。人类首次发现超导体是在1911年。这一年,荷兰科学家海克·卡末林·昂内斯等人发现,在极低的温度下,水银的电阻消失了,它是超导的。
此后,对超导体的研究日益深入。一方面,许多具有实用潜力的超导材料被发现,另一方面,超导机理的研究也取得了一定的进展。
背景:
超导体的发现与低温的研究密切相关。18世纪,由于低温技术的限制,人们认为存在不能液化的永久气体,比如氢气和氦气。
1898年,英国物理学家杜瓦制成了液态氢。1908年,荷兰莱顿大学莱顿低温实验室的Kamelin Agnes教授成功液化了最后一种永久气体氦,通过降低液氦的蒸汽压,获得了1.15~4.25K的低温。低温研究的突破为超导体的发现奠定了基础。
19年末20世纪初,关于金属电阻在绝对零度附近的变化,众说纷纭。一种观点认为,纯金属的电阻应该随着温度的降低而降低,在绝对零度时消失。
另一种观点以威廉·汤姆逊(开尔文男爵)为代表,认为随着温度的降低,金属的电阻会因为电子在金属原子上的凝聚而在达到一个最小值后变得无穷大。