超导物理基础1模板共61页文档
- 格式:ppt
- 大小:4.32 MB
- 文档页数:61
超导物理学基础超导物理学是研究超导现象及其应用的领域,是固态物理学中一个重要的分支。
本文将介绍超导物理学的基础知识,包括超导现象的起源,超导材料的分类,超导性质的基本特征,以及超导技术的应用。
1. 超导现象的起源超导现象最早于1911年由荷兰物理学家海克·卡末林发现。
当金属被冷却到某个临界温度以下时,其电阻突然变为零,这一现象被称为超导现象。
卡末林还发现,超导体在超导状态下可以产生强磁场,即所谓的"迈森效应"。
进一步研究表明,超导现象与电子在晶格中的相互作用密切相关。
2. 超导材料的分类超导材料根据其临界温度可分为低温超导体和高温超导体。
低温超导体是指临界温度较低(如液氮温度以下)的材料,如铅、铝等金属。
高温超导体是指临界温度较高(如液氧温度以上)的材料,如铜氧化物、铁基超导体等。
高温超导材料的发现在超导物理学领域引起了巨大的轰动,也为超导技术的应用提供了更多的可能性。
3. 超导性质的基本特征超导体具有三个基本特征:零电阻、迈森效应和完全排斥磁场。
零电阻是超导体最显著的性质之一,超导体在超导状态下的电阻为零,电流可以无阻碍地通过超导体。
这个性质使得超导体在电能输送方面具有巨大的应用潜力,如超导电缆和超导磁体等。
迈森效应是指超导体在超导状态下产生的强磁场。
当超导体被置于外部磁场中,超导体内部将出现等效的反向磁场,使得两个磁场相互抵消,从而导致超导体内磁场为零。
这一效应在磁共振成像等领域有着广泛的应用。
完全排斥磁场是超导性质的又一个重要特点。
当超导体被置于外部磁场中时,磁场会被完全排斥,只有在超过一定磁场强度时,超导体才会逐渐恢复正常状态。
这一特性有助于超导体的磁浮和磁悬浮等应用。
4. 超导技术的应用超导技术在各个领域都有着广泛的应用。
其中,超导磁体是最为常见和重要的应用之一。
超导磁体的强大磁场可以被用于核磁共振成像、粒子加速器、磁控核聚变等领域。
同时,超导磁体也可以用于制冷技术,如超导电磁铁和超导电缆等。