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高溫超導(dǎo)材料有哪些特點

發(fā)布時間: 2021-08-03  點擊次數(shù): 2080次

Q5:高溫超導(dǎo)材料有哪些特點?歷史是什么?發(fā)明者是誰?請簡要回答。

高溫超導(dǎo)材料具有明顯的層狀二維結(jié)構(gòu),超導(dǎo)性能具有很強的各向異性。高溫超導(dǎo)材料的上臨界磁場高,具有在液氦以上溫區(qū)實現(xiàn)強電應(yīng)用的潛力。
人們一直在探索高溫超導(dǎo)體,從1911年到1986年,75年間從水銀4.2K提高到鈮三鍺的23.22K,才提高了19K。
1986年,高溫超導(dǎo)體的研究取得了重大的突破,1986年1月,美國國際商用機器公司設(shè)在瑞士蘇黎世實驗室科學(xué)家柏諾茲和繆勒首先發(fā)現(xiàn)鋇鑭銅氧化物是高溫超導(dǎo)體,將超導(dǎo)溫度提高到30K;緊接著,日本東京大學(xué)工學(xué)部又將超導(dǎo)溫度提高到37K;12月30日,美國休斯敦大學(xué)宣布,美籍華裔科學(xué)家朱經(jīng)武又將超導(dǎo)溫度提高到40.2K。

Q6:現(xiàn)在的高溫超導(dǎo)體最高的溫度是多少度??

超導(dǎo)體得天獨厚的特性,使它可能在各種領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。但由于早期的超導(dǎo)體存在于液氦極低溫度條件下,極大地限制了超導(dǎo)材料的應(yīng)用。人們一直在探索高溫超導(dǎo)體,從1911年到1986年,75年間從水銀的4.2K提高到鈮三鍺的23.22K,才提高了19K。
1986年,高溫超導(dǎo)體的研究取得了重大的突破。掀起了以研究金屬氧化物陶瓷材料為對象,以尋找高臨界溫度超導(dǎo)體為目標(biāo)的“超導(dǎo)熱"。有260多個實驗小組參加了這場競賽。
1986年1月,美國國際商用機器公司設(shè)在瑞士蘇黎世實驗室科學(xué)家柏諾茲和繆勒首先發(fā)現(xiàn)鋇鑭銅氧化物是高溫超導(dǎo)體,將超導(dǎo)溫度提高到30K;緊接著,日本東京大學(xué)工學(xué)部又將超導(dǎo)溫度提高到37K;12月30日,美國休斯敦大學(xué)宣布,美籍華裔科學(xué)家朱經(jīng)武又將超導(dǎo)溫度提高到40.2K。
1987年1月初,日本川崎國立分子研究所將超導(dǎo)溫度提高到43K;不久日本綜合電子研究所又將超導(dǎo)溫度提高到46K和53K。中國科學(xué)院物理研究所由趙忠賢、陳立泉領(lǐng)導(dǎo)的研究組,獲得了48.6K的鍶鑭銅氧系超導(dǎo)體,并看到這類物質(zhì)有在70K發(fā)生轉(zhuǎn)變的跡象。2月15日美國報道朱經(jīng)武、吳茂昆獲得了98K超導(dǎo)體。2月20日,中國也宣布發(fā)現(xiàn)100K以上超導(dǎo)體。3月3日,日本宣布發(fā)現(xiàn)123K超導(dǎo)體。3月12日中國北京大學(xué)成功地用液氮進行超導(dǎo)磁懸浮實驗。3月27日美國華裔科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)在氧化物超導(dǎo)材料中有轉(zhuǎn)變溫度為240K的超導(dǎo)跡象。很快日本鹿兒島大學(xué)工學(xué)部發(fā)現(xiàn)由鑭、鍶、銅、氧組成的陶瓷材料在14℃溫度下存在超導(dǎo)跡象。高溫超導(dǎo)體的巨大突破,以液態(tài)氮代替液態(tài)氦作超導(dǎo)制冷劑獲得超導(dǎo)體,使超導(dǎo)技術(shù)走向大規(guī)模開發(fā)應(yīng)用。氮是空氣的主要成分,液氮制冷機的效率比液氦至少高10倍,所以液氮的價格實際僅相當(dāng)于液氦的1/100。液氮制冷設(shè)備簡單,因此,現(xiàn)有的高溫超導(dǎo)體雖然還必須用液氮冷卻,但卻被認(rèn)為是20世紀(jì)科學(xué)上最偉大的發(fā)現(xiàn)之一。


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