超导是什么
超导是一种特殊的物理现象,它发生在某些材料在低于特定的临界温度时,其电阻突然降为零。这意味着电流可以在这些材料中无损耗地流动,因为不存在电阻导致的能量损失。超导现象的发现是20世纪初物理学的重要里程碑,由荷兰物理学家H·卡茂林·昂内斯在1911年首次观察到。
以下是超导现象的几个关键特点:
1. 零电阻效应 :在超导状态下,材料的电阻突然消失,电流可以无阻力地流动。
2. 完全抗磁性 :超导体在超导状态下会排除外部磁场,产生所谓的迈斯纳效应,即超导体内的磁感应强度为零。
3. 通量量子化 :超导体中的磁场被限制在特定的量子状态,这是其独特的量子性质之一。
超导材料因其独特的性质,在多个领域具有潜在的应用价值,包括无损耗输电电网、无摩擦悬浮高速列车、医学成像和扫描技术、高效电子设备以及用于实现聚变的托卡马克装置等。
目前,虽然超导材料通常需要在接近绝对零度的低温下工作,但科学家们一直在努力开发高温超导体,以扩大其应用范围。最近的研究表明,在足够低的温度和压力下,已经创造了一种氮掺杂氢化镥(NDLH)材料,它在21摄氏度和1万个大气压条件下表现出超导性,这是朝着实用化迈出的重要一步
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