'''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10-25欧，可以认为电阻为零。<ref>[http://m.elecfans.com/article/787862.html 超导体是什么],电子发烧友网，2018-09-27</ref>

别名： [[ 超导材料]]

[[ File:UsIkAz5jqgYYp3RqMWa5ckIOJ3dg6FQyd4X=G2SuPVnGT1502437541058.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E8%B6%85%E5%AF%BC%E6%9D%90%E6%96%99&src=srp&correct=%E8%B6%85%E5%AF%BC%E6%9D%90%E6%96%99&ancestor=list&cmsid=365b032fdddbf64e241a8597017b2dfe&cmras=0&cn=0&gn=0&kn=0&fsn=80&adstar=0&clw=254#id=33aa543d0489eea384c3becb896ac002&currsn=0&ps=69&pc=69 原圖鏈接][http://dy.163.com/v2/article/detail/CRIOG3JP0514E30D.html 来自网易]]]超导体 ， 又称为超导材料，指在某一 [[ 温度 ]] 下， [[ 电阻 ]] 为零的 [[ 导体 ]] 。超导体具有三个基本特性，即完全电导性、完全抗磁性、通量 [[ 量子 ]] 化。基于超导体的特殊性质，超导体应用可分为强电应用、弱电应用和抗磁性应用。强电应用主要为超导发电、输电和储能，弱电应用主要为超导 [[ 计算机 ]] 、超导微波器件等，抗磁性应用主要为 [[ 磁悬浮列车 ]] 、热 [[ 核聚变 ]] 反应堆等。目前超导体已应用于包括导限流器、超导 [[ 电缆 ]] 、超导 [[ 变压器 ]] 、医院使用的超导 [[ 核磁共振 ]] 成像仪以及磁悬浮列车等领域。

低温超导可以成倍率提高 [[ 计算机 ]][[ 速度 ]] 。可以制造 [[ 体积 ]] ， [[ 质量 ]] ， [[ 功率 ]] 更大的 [[ 电动机 ]] 作为动力安装在各类载具上。每一次人类科技的高速发展都离不开新材料。<ref>[http://dy.163.com/v2/article/detail/CRIOG3JP0514E30D.html 下游应用不断扩展 超导材料市场爆发在即],网易网，2017-08-11</ref>

[[ File:T0121d389a452802044.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E8%B6%85%E5%AF%BC%E6%9D%90%E6%96%99&src=srp&correct=%E8%B6%85%E5%AF%BC%E6%9D%90%E6%96%99&ancestor=list&cmsid=365b032fdddbf64e241a8597017b2dfe&cmras=0&cn=0&gn=0&kn=0&fsn=80&adstar=0&clw=254#id=b93bd9f18b8cade6462c78dd44203029&currsn=0&ps=69&pc=69 原圖鏈接][https://www.so.com/s?src=lm&ls=s112c46189d&q=%E8%B6%85%E5%AF%BC%E6%9D%90%E6%96%99&lmsid=3491fd57c3d9f4fa&lm_extend=ctype%3A3 自360搜索]]]1911年， [[ 荷兰 ]] 莱顿大学的卡末林—昂内斯意外地发现，将汞冷却到-268.98℃时，汞的电阻突然消失；后来他又发现许多 [[ 金属 ]] 和合金都具有与上述汞相类似的低温下失去 [[ 电阻 ]] 的特性，由于它的特殊导电性能，卡末林—昂内斯称之为超导态。由于这一发现他获得了1913年 [[ 诺贝尔奖 ]] 。

为了证实（超导体） [[ 电阻 ]] 为零，科学家将一个铅制的圆环，放入 [[ 温度 ]] 低于Tc=7.2K的空间，利用 [[ 电磁感应 ]] 使环内激发起感应 [[ 电流 ]] 。结果发现，环内电流能持续下去，从1954年3月16日始，到1956年9月5日止，在两年半的时间内的电流一直没有衰减，这说明圆环内的电能没有损失。

为了使超导材料有实用性，人们开始了探索高温超导的历程，从1911年至1986年，超导温度由 [[ 水银 ]] 的4.2K提高到23.22K（K开尔文温标，起点为绝对零度）。1986年1月发现钡镧铜氧化物超导 [[ 温度 ]] 是30K，12月30日，又将这一纪录刷新为40.2K。1987年1月升至43K，不久又升至46K和53K，2月15日发现了98K超导体。高温超导体取得了巨大突破，使超导技术走向大规模应用。

超导材料的零 [[ 电阻 ]] 特性可以用来输电和制造大型磁体。超高压输电会有很大的损耗，而利用超 [[ 导体 ]] 则可最大限度地降低损耗，但由于临界温度较高的超导体还未进入实用阶段，从而限制了超导输电的采用。随着技术的发展，新超导材料的不断涌现，超导输电的希望能在不久的将来得以实现。现有的高温超导体还处于必须用液态氮来冷却的状态，但它仍旧被认为是20世纪最伟大的发现之一。

1933年， [[ 荷兰 ]] 的 [[ 迈斯纳 ]] 和 [[ 奥森菲尔德 ]] 共同发现了超导体的另一个极为重要的性质——当 [[ 金属 ]] 处在超导状态时，这一超导体内的 [[ 磁感应强度 ]] 为零，却把原来存在于体内的磁场排挤出去。对单晶锡球进行实验发现：锡球过渡到超导态时，锡球周围的 [[ 磁场 ]] 突然发生变化， [[ 磁力线 ]] 似乎一下子被排斥到超导体之外去了，人们将这种现象称之为“迈斯纳效应”。

超导是指导电材料在 [[ 温度 ]] 接近绝对零度的时候，物体 [[ 分子 ]] 热运动下材料的 [[ 电阻 ]] 趋近于0的性质。“超导体”是指能进行超导传输的导电材料。零电阻和抗磁性是超导体的两个重要特性。人类最初发现物体的超导现象是在1911年。当时荷兰科学家 [[ 卡·翁纳斯 ]] 等人发现，某些材料在极低的温度下，其电阻完全消失，呈超导状态。使超导体电阻为零的温度，叫超导临界温度。<ref>[http://m.elecfans.com/article/787862.html 超导体是什么],电子发烧友网，2018-09-27</ref>

在很低的 [[ 温度 ]] 下，物体的核外 [[ 电子 ]] 速率降低，达到临界温度，价电子运转速率越来越低。核心习惯于高温下的核外电子快速运转，价和电子运转缓慢，造成了原子暂时缺失价电子的现象。核心就挪用相邻核心的价电子，相邻核心又挪用，所有的核心都向某一方向近邻挪用，于是形成外层电子公用。这种核外层电子公用的状态就是物质的超导态，核外层电子处于公用的状态的物体就是超导体。

温度降低，电子运转缓慢，超导体内形成了较大的 [[ 电子 ]] 空位， [[ 电压 ]] 波畅通。价电子在电压波作用下顺势移动，形成了核外电子公用的电子流——超导 [[ 电流 ]] 。核心把外来（公用）的电子流当成自己所需求的电子一部分，用核心的库仑力去顺势输运它，让其在自己身边流过，于是超导电流不仅不受到阻力，而且还获得了一份来自核心的输运力。在原子库仑力的接力输送下，电子畅通无阻，形成了 [[ 电阻 ]] 为零的超导现象。<ref>[http://news.zxxk.com/article/767887.html 超导体导电原理],学科网，2018-07-13</ref>

1.零电阻：超导材料处于超导态时 [[ 电阻 ]] 为零，能够无损耗地传输电能。如果用磁场在超导环中引发感应 [[ 电流 ]] ，这一电流可以毫不衰减地维持下去。

2.具有抗磁性：超导材料处于超导态时，只要外加 [[ 磁场 ]] 不超过一定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。

3.具有临界 [[ 温度 ]] ：外磁场为零时超导材料由正常态转变为超导态（或相反）的温度，以Tc表示。<ref>[http://www.elecfans.com/xinkeji/1008259.html 超导材料的分类_超导材料的优点和不足],电子发烧友网，2019年08月01日</ref>

[[ File:T0151ec9db527764231UsIkAz5jqgYYp3RqMWa5ckIOJ3dg6FQyd4X=G2SuPVnGT1502437541058.jpg|缩略图|居中|250px|[httphttps://p9image.qhimgso.com/t0151ec9db527764231.jpgview?sizeq=%E8%B6%85%E5%AF%BC%E6%9D%90%E6%96%99&src=srp&correct=%E8%B6%85%E5%AF%BC%E6%9D%90%E6%96%99&ancestor=list&cmsid=365b032fdddbf64e241a8597017b2dfe&cmras=1066x1600 0&cn=0&gn=0&kn=0&fsn=80&adstar=0&clw=254#id=33aa543d0489eea384c3becb896ac002&currsn=0&ps=69&pc=69 原圖鏈接][http://shdy.qihoo163.com/pcv2/article/detail/90f16875c7a284027?cota=1 CRIOG3JP0514E30D.html 来自 光发娱乐网易]]]

低温超导材料是具有低临界转变温度(Tc<3OK=在液氦温度条件下工作)的超导材料，分为 [[ 金属 ]] 、合金和化合物。具有实用价值的低温超导金属是 Nb(铌)，Tc 为 9.3K 已制成薄膜材料用于弱电领域。低温超导材料一般都需在昂贵的液氦

高温超导体材料具有比低温超导体更高的临界磁场和临界电流，是更接近实际应用的超导材料，特别是在低温下的性能比传统超 [[ 导体 ]] 高得多。空穴配对是高温超导体的一个基本特征。高温超导材料又分为氧化物超导体（如 YBa 2 Cu 3 O 7-x ），非晶超导材料，复合超导材料（如超导线带材料），重费米子超导体（如 CeCu 2 Si 2 ）和有机超导材料。<ref>[http://www.chem17.com/company_news/Detail/801722.html 超导材料有哪些种类和应用？],化工仪器网，2017-02-20ref20</ref>

[[ File:31300543319869144049166182432.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E8%B6%85%E5%AF%BC%E6%9D%90%E6%96%99&src=srp&correct=%E8%B6%85%E5%AF%BC%E6%9D%90%E6%96%99&ancestor=list&cmsid=365b032fdddbf64e241a8597017b2dfe&cmras=0&cn=0&gn=0&kn=0&fsn=80&adstar=0&clw=254#id=00e9003ee12bb46f60b9a2c5535e88a5&currsn=0&ps=69&pc=69 原圖鏈接][https://www.so.com/s?src=lm&ls=s112c46189d&q=%E8%B6%85%E5%AF%BC%E6%9D%90%E6%96%99&lmsid=2a925d550b72f354&lm_extend=ctype%3A3 来自360搜索]]]超导体的应用可分为三类：强电应用、弱电应用和抗磁性应用。强电应用即大电流应用，包括超导发电、输电和储能；弱电应用即电子学应用，包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等；抗磁性应用主要包括 [[ 磁悬浮列车 ]] 和热核聚变反应堆等。

超导 [[ 发电机 ]] ：目前，超导发电机有两种含义。一种含义是将普通发电机的铜绕组换成超 [[ 导体 ]][[ 绕组 ]] ，以提高 [[ 电流密度 ]] 和 [[ 磁场强度 ]] ，具有发电容量大、 [[ 体积 ]] 小、 [[ 重量 ]] 轻、电抗小、效率高的优势。另一种含义是指超导磁流体 [[ 发电机 ]] ，磁流体发电机具有效率高、发电容量大等优点，但传统磁体在发电过程中会产生很大的损耗，而超导磁体自身损耗小，可以弥补这一不足。

超导输电：由超导材料制作的超导电线和超导 [[ 变压器 ]] ，可以把电力几乎无损耗地输送给用户。据统计，用铜或铝导线输电，约有15%的电能损耗在输电线路上，光是在中国，每年的电力损失即达1000多亿度。若改为超导输电，节省的电能相当于新建数十个大型 [[ 发电厂 ]] 。

超导 [[ 计算机 ]] ：高速计算机要求集成电路芯片上的元件和连接线密集排列，但密集排列的电路在工作时会发生大量的热，而散热是超大规模集成电路面临的难题。超导计算机中的超大规模集成电路，其元件间的互连线用接近零电阻和超微发热的超导器件来制作，不存在散热问题，同时计算机的运算 [[ 速度 ]] 大大提高。此外，科学家正研究用 [[ 半导体 ]] 和超导体来制造 [[ 晶体管 ]] ，甚至完全用超导体来制作 [[ 晶体管 ]] 。

超导磁悬浮列车：利用超导材料的抗磁性，将超导材料放在一块永久磁体的上方，由于 [[ 磁体 ]] 的 [[ 磁力线 ]] 不能穿过超导体，磁体和超导体之间会产生排斥力，使超导体悬浮在磁体上方。利用这种磁悬浮效应可以制作高速超导磁悬浮列车。

[[ 核聚变 ]] 反应堆“磁封闭体”：核聚变反应时，内部 [[ 温度 ]] 高达1亿～2亿摄氏度，没有任何常规材料可以包容这些物质。而超导体产生的强磁场可以作为“磁封闭体”，将热核反应堆中的超高温等离子体包围、约束起来，然后慢慢释放，从而使受控核聚变能源成为21世纪前景广阔的新能源。<ref>[http://www.elecfans.com/d/787856.html 超导体的应用],电子发烧友网，2018-09-27 </ref>

[[ File:T0151ec9db527764231FA91E237A12CCFAEADA99FD8E897230B.jpgpng|缩略图|居中|250px|[httphttps://p9image.qhimgso.com/t0151ec9db527764231.jpgview?sizeq=%E8%B6%85%E5%AF%BC%E6%9D%90%E6%96%99%E7%9A%84%E5%BA%94%E7%94%A8&src=srp&correct=%E8%B6%85%E5%AF%BC%E6%9D%90%E6%96%99%E7%9A%84%E5%BA%94%E7%94%A8&ancestor=list&cmsid=8db62e72c14cf94c208d11569070b070&cmras=0&cn=0&gn=0&kn=0&fsn=60&adstar=0&clw=254#id=b1c07bc916ddde60e81fc1e400b3df0e&currsn=0&ps=58&pc=1066x1600 58 原圖鏈接][http://shspro.qihooso.com/pcsearchthrow/api/midpage/90f16875c7a284027throw?cotals=1 s112c46189d&lm_extend=ctype:3&ctype=3&q=%E8%B6%85%E5%AF%BC%E6%9D%90%E6%96%99%E7%9A%84%E5%BA%94%E7%94%A8&rurl=http%3A%2F%2Fnews.163.com%2F11%2F0126%2F14%2F6RB3TL4500014JB5.html&img=http%3A%2F%2Fimg1.cache.netease.com%2Fcatchpic%2FF%2FFA%2FFA91E237A12CCFAEADA99FD8E897230B.png&key=t011a9a5e5894c94bfb.png&s=1583572300180 来 自光发娱乐自360搜索]]]有用到电的地方都可以换成超导材料。把整个电网全部换成超导体就不用担心输电会损耗了，很远的地方甚至整个地球都可以组成一个电网。我们可以在海上造很多 [[ 发电机 ]] ，把这些电全部用起来，未来可以做超级省电的超级电网，这是可以实现的其实并不遥远。

把电脑芯片换成量子芯片，可以构造量子计算机。量子 [[ 计算机 ]] 可以实现的方法有很多，那么我们把芯片简单地换成超导的芯片，是最快捷最有可能实现的一个途径。量子计算机听起来很悬，好像离我们特别遥远，实际量子计算机已经悄悄地在我们生活里出现了。

超导体未来可能的应用包括超导 [[ 发电机 ]] ，发电机能以接近100%的效率将输入力，如核反应堆的高压蒸汽，转化成电力。物理学家计算表明，单是在欧洲的发电站里安装这些超导发电机，就可以每年减少5300万吨的碳排放。

超导技术使过去很难实现的10万高斯的强磁场在现在变得实现起来相当容易。强大的超导 [[ 磁体 ]] 可以使观察 [[ 分子 ]] 、 [[ 原子 ]] 行为的高分辨率电子 [[ 显微镜 ]] 轻松制成。采用超导磁体的磁共振、人体扫描技术在医学诊断中的重要作用日益凸显。 总之，凡是需要强大均匀[[磁场]]之处，超导磁体都能成功地完成任务。现在一门实用性很强的学科—超导[[电子]]学正在迅速发展。它的发展必将给电子工业带来革命性的冲击。<ref>[https://xincailiao.ofweek.com/news/2019-06/ART-180424-8470-30385717.html 为什么说超导材料将改变未来世界？],新材料网，2019-06-03</ref> =='''相关视频'''== 1、一分钟了解超导体 {{#iDisplay:v.qq.com/x/page/f0149ol1iqd|640|380|qq}} 2、超导技术 {{#iDisplay:v.qq.com/x/page/j0150ehcjol|640|380|qq}} == '''參考來源''' == {{Reflist}}

[[Category: 330 总之，凡是需要强大均匀磁场之处，超导磁体都能成功地完成任务。现在一门实用性很强的学科—超导电子学正在迅速发展。它的发展必将给电子工业带来革命性的冲击。<ref>物理學總論]] [[httpsCategory://xincailiao.ofweek.com/news/2019-06/ART-180424-8470-30385717.html 337 为什么说超导材料将改变未来世界？電學；電子學]],新材料网，2019-06-03</ref>