超導方法

超導方法是利用物質在低溫下呈現出的超導電性質開創高新技術的方法。某些物質在一特定溫度下電阻突然變為零的性質稱為超導電性。許多元素、化合物及合金在極低溫度下都呈現超導電性,而且物質在超導狀態下其熱、電、磁等性質都發生異常變化。利用這些異常性質,人們建成了場強達幾個忒斯拉(幾萬高斯)的大容積超導磁體和能測出磁場變化僅為10億分之一高斯的超導量子干涉器件。萬億電子伏級的高能加速器和核聚變反應裝置均依靠超導磁體來實現。超導核磁共振譜儀廣泛用於科學和工業分析中,而核磁成像裝置則是臨床和醫學研究的最新手段。

超導電子學開闢了電子學的新領域。超導計算機的運算速度是現有半導體計算機的10倍,超導隧道器件是毫米波、亞毫米電子學所必需的低噪聲器件,用於軍事通信和天文觀測中。超導材料在電氣工業和交通工業中也有著廣闊前景。為了付諸實用,提高物質由正常狀態向超導狀態轉變的臨界溫度是至關重要的。第一次人們發現超導體是在4K。之後的研究表明,多數材料的臨界溫度都在20K以下。這為超導體的具體套用帶來困難,因此近些年來高溫超導體的研製成為世界科學家們集中的課題。鍺鈮合金薄膜的臨界溫度為23.2K。1986年Ba-La-Cu氧化物陶瓷的臨界溫度為35K。目前超導體的最高臨界溫度為125K。更高臨界溫度超導體的問世必將對超導技術的套用開闢更廣闊的前景。

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