一类超导材料的特点

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问题描述:

一类和二类超导体区别

推荐答案

2023-10-23 12:50:45

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。

4.具有临界磁场:使超导材料的超导态破坏而转变到正常态所需的磁场强度,以Hc表示。

5.临界电流和临界电流密度:通过超导材料的电流达到一定数值时也会使超导态破坏而转变为正常态,以Ic表示。Ic一般随温度和外磁场的增加而减少。单位截面积所承载的Ic称为临界电流密度,以Jc表示。

分类

(1)根据材料对于磁场的响应:第一类超导体和第二类超导体。从宏观物理性能上看,第一类超导体只存在单一的临界磁场强度;第二类超导体有两个临界磁场强度值,在两个临界值之间,材料允许部分磁场穿透材料。从理论上看,如上文“理论解释”中的GL理论所言,参数κ是划分两类超导体的标准。在已发现的元素超导体中,第一类超导体占大多数,只有钒、铌、锝属于属于第二类超导体;但很多合金超导体和化合物超导体都属于第二类超导体。

(2)根据解释理论:传统超导体(可以用BCS理论或其推论解释)和非传统超导体(不能用BCS理论解释)。

(3)根据临界温度:高温超导体和低温超导体。高温超导体通常指临界温度高于液氮温度(大于77K)的超导体,低温超导体通常指临界温度低于液氮温度(小于77K)的超导体。

(4)根据材料类型:元素超导体(如铅和水银)、合金超导体(如铌钛合金)、氧化物超导体(如钇钡铜氧化物)、有机超导体(如碳纳米管)。

低温超导

高温超导

优点

1.在超导状态瞎,只需要消耗极少的电能就可以获得非常强的稳态强磁场;

2.超导磁体可以用于制作吵到发电机,磁流体发电机和超导输电线路;

3.可以利用超导材料的抗磁性制作高速超导磁悬浮列车;

4.用超导材料制作超导计算机可以使电脑不存在散热问题,同时使计算机的运算速度大大提高;

5.超导体产生的强磁场可以作为“磁封闭体”,从而使受控核聚变能源成为21世纪前景广阔的新能源;

6.可制作电力电缆,用于大容量输电,减少输电过程中在输电线路上的损耗;7.可以利用材料的完全抗磁性可制作无摩擦陀螺仪。

其他答案

2023-10-23 12:50:45

1. 零电阻:在超导态下,超导材料的电阻为零,电流可以在材料中无损耗地流动。

2. 完全排斥磁场:超导材料在超导态下对外磁场表现出完全的排斥效应,称为迈斯纳效应。

3. 零电磁感应:超导材料在超导态下对外加磁场的变化没有感应电流产生,即电磁感应现象消失。

4. 临界温度:超导材料具有特定的临界温度,当温度低于临界温度时才能表现出超导特性。

5. 高临界磁场:超导材料能够承受很高的磁场而不失去超导特性。

6. 巨大的电流密度:超导材料能够承受很大的电流密度,使其在电力传输和磁场应用等领域具有广泛应用潜力。

需要注意的是,不同类型的超导材料可能具有不同的特点和性质,这里所述的是一般超导材料的特点。

其他答案

2023-10-23 12:50:45

由于迈斯纳效应的存在,磁场无法轻易穿过超导体。但当外加磁场达到一定强度时,磁场可以破坏超导态。

就超导态被破坏的方式而言,超导体可以分为两类。第一类超导体中,一旦外加磁场突破临界磁场Hc,将发生一级相变,超导态突然消失。

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