室温超导有什么意义

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此禾
2023-08-12 · 超过449用户采纳过TA的回答
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室温超导有什么意义:这意味着超导体可以无损耗地传输电流,而无需像传统导体那样产生能量损耗。

1、室温超导

室温超导,即在室温条件下实现的超导现象。超导现象最初是在接近绝对零度的极低温度下观察到的,大多数超导体也仅在接近绝对零度的温度下工作。人类如在通常的物理条件下实现室温超导,有望通过产热最小化提升电导体和装置的效率,并让超导材料在生产生活中得到大规模应用,全面而又深刻地改变人类社会。

2、定义

英国《自然》杂志2020年10月14日发表了一项物理学研究成果,一个美国科学家团队报告,高压下在有机成分源的氢化物中,观察到了室温超导现象。但这项研究被指有严重问题已经撤稿。超导现象指电流可以在材料中零电阻通过。但严格来说,是指在某一温度下电阻为零。而超导不仅仅具有零电阻的特性。

3、原理

通常情况下,只有在特定温度之下,材料才会进入超导状态。这个临界温度非常低,往往为几十开尔文(大约零下二百多摄氏度),这在日常生活中非常难达到,阻止了超导材料的大规模应用。早在1911年,荷兰物理学家卡末林·昂内斯就已经发现,当温度降低至4.2K时,浸泡在液氦里的金属汞的电阻会消失。

4、应用

当温度降低到一定程度时,一些物质会进入一种奇妙的状态——超导态。此时电阻消失了,电子在其中无阻碍地运动。这个温度称为超导转变温度。这个特性使得超导在应用方面大有作为:没有电阻就不会产生焦耳热,因此可以应用于大规模集成电路,建设超导计算机;能够承载较大电流而不会有电流损耗,可以制作高压输电线、超导电机等。

超导体还有两个特征:完全抗磁性和约瑟夫森效应。普通导体处于磁场中时,其体内会产生一个感应磁场。而处于超导态的物体,无论外磁场如何变化,其体内的磁感应强度一定为零。磁悬浮列车就利用了这个特性。超导线圈可以承载很大的电流,成为强大的超导磁体。

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