基本介紹
- 中文名：超導效應
- 外文名：Superconducting effect
- 處於超導：狀態的導體稱之為“超導體”
- 英文名稱：Superconducting effect
- 時間：1911年
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示例圖片
外文名稱
英語：Superconducting effect 德語：Supraleiter- Effekt 俄語：сверхпроводящиеэффект
超導效應的發現
1911年，荷蘭萊頓大學的卡茂林-昂尼斯意外地發現，將汞冷卻到-268.98°C時，汞的電阻突然消失；後來他又發現許多金屬和合金都具有與上述汞相類似的低溫下失去電阻的特性，由於它的特殊導電性能，卡茂林-昂尼斯稱之為超導效應。卡茂林由於他的這一發現獲得了1913年諾貝爾獎。 這一發現引起了世界範圍內的震動。
超導體
在他之後，人們開始把處於超導狀態的導體稱之為“超導體”。超導體的直流電阻率在一定的低溫下突然消失，被稱作零電阻效應。導體沒有了電阻，電流流經超導體時就不發生熱損耗，電流可以毫無阻力地在導線中流大的電流，從而產生超強磁場。
邁斯納效應
1933年，荷蘭的邁斯納和奧森菲爾德共同發現了超導體的另一個極為重要的性質，當金屬處在超導狀態時，這一超導體內的磁感應強度為零，卻把原來存在於體內的磁場排擠出去。對單晶錫球進行實驗發現：錫球過渡到超導態時，錫球周圍的磁場突然發生變化，磁力線似乎一下子被排斥到超導體之外去了，人們將這種現象稱之為“邁斯納效應”。
後來人們還做過這樣一個實驗：在一個淺平的錫盤中，放入一個體積很小但磁性很強的永久磁體，然後把溫度降低，使錫盤出現超導性，這時可以看到，小磁鐵竟然離開錫盤表面，慢慢地飄起，懸空不動。
超導效應的套用
邁斯納效應有著重要的意義，它可以用來判別物質是否具有超性。
為了使超導材料有實用性，人們開始了探索高溫超導的歷程，從1911年至1986年，超導溫度由水銀的4.2K提高到23.22K（0K=-273°C）。86年1月發現鋇鑭銅氧化物超導溫度是30K，12月30日，又將這一紀錄刷新為40.2K，87年1月升至43K，不久又升至46K和53K，2月15日發現了98K超導體，很快又發現了14°C下存在超導跡象，高溫超導體取得了巨大突破，使超導技術走向大規模套用。
超導材料和超導技術有著廣闊的套用前景。超導現象中的邁斯納效應使人們可以到用此原理製造超導列車和超導船，由於這些交通工具將在無摩擦狀態下運行，這將大大提高它們的速度和安靜性能。超導列車已於70年代成功地進行了載人可行性試驗，1987年開始，日本國開始試運行，但經常出現失效現象，出現這種現象可能是由於高速行駛產生的顛簸造成的。超導船已於1992年1月27日下水試航，目前尚未進入實用化階段。利用超導材料製造交通工具在技術上還存在一定的障礙，但它勢必會引發交通工具革命的一次浪潮。
超導材料的零電阻特性可以用來輸電和製造大型磁體。超高壓輸電會有很大的損耗，而利用超導體則可最大限度地降低損耗，但由於臨界溫度較高的超導體還未進入實用階段，從而限制了超導輸電的採用。隨著技術的發展，新超導材料的不斷湧現，超導輸電的希望能在不久的將來得以實現。
