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超导电性:从汞的实验到现今多元素超导体

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:1911年他和他的学生做了一个实验,将汞冷却到4.2K附近,通过电流,测定电压发现,当温度稍低于4.2K时,汞的电阻降低为0。这是人类最早发现的超导现象。物质的这种特性称为超导电性。把超导体这种以零电阻为特征的状态称为超导态;超导体有电阻时的状态称为正常态。到目前为止,已发现有27种元素和数千种合金及化合物具有超导电性,并且人们发现:①一价金属良导体银、铜、金、钠都不是超导体。

超导电性:从汞的实验到现今多元素超导体

在1880年,荷兰低温物理学家卡末林·昂尼斯使最后一个永久性气体氦液化,从而使温度可以下降到4.2K的低温。1911年他和他的学生做了一个实验,将汞冷却到4.2K附近,通过电流,测定电压发现,当温度稍低于4.2K(4.15K)时,汞的电阻降低为0。这是人类最早发现的超导现象。我们将有些物质在低温时,电阻突然消失的现象称为超导现象。物质的这种特性称为超导电性

通常把有超导电性的物质称为超导体。把超导体这种以零电阻为特征的状态称为超导态;超导体有电阻时的状态称为正常态。超导体电阻消失,电阻突然变为0时所对应的温度称为临界温度,用TC表示。

到目前为止,已发现有27种元素和数千种合金及化合物具有超导电性,并且人们发现:

①一价金属良导体银、铜、金、钠都不是超导体。

②一些在常温下导电性差的金属,如铌(TC=9.2K)、铅(TC=7.2K)、钽(TC=4.2K)等,都是超导体。(www.xing528.com)

③铁磁体及其他反磁性金属铁、钴、镍也不是超导体。

④某些化合物或合金是超导体,如铌三锡(Nb3Sn)、矾三镓(V3Ga)、铌三铝(Nb3Al)以及铌铝合金、铌钛合金

⑤某些金属的氧化物是超导体,而且临界温度比较高。

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