超导体和半导体的区别是什么
超导体和半导体的区别有电导性、温度要求、应用领域等。
1、电导性:超导体具有极低的电阻,当低温下通过超导体的电流时,电流可以无阻碍地持续流动,形成超导电流。而半导体具有中等到较高的电阻,需要外加能量才能导电。
2、温度要求:超导体的超导性质通常只在非常低的温度下才能显现,如液氮温度(约77K或-196°C)以下。而半导体的导电性质在室温下就可显现,因此使用范围更广。
3、应用领域:由于超导体具有无阻抗的特性,可在磁共振成像、高速列车磁悬浮、能源输送等领域有重要应用。而半导体广泛用于电子器件和集成电路中,如晶体管、二极管、集成电路芯片等。
超导体的发展历程:
1911年,荷兰物理学家海克·卡末林·俄尼斯·冯·埃贡·奥里斯特(Heike Kamerlingh Onnes)在实验中发现汞在低温下表现出了无电阻的超导性质,这标志着超导体的首次发现。
1933年,瓦尔特·迈斯纳(Walter Meissner)和罗伯特·奥彭海默(Robert Ochsenfeld)发现超导体在遭受磁场作用时会发生明显的磁场排斥效应,即著名的迈斯纳-奥彭海默效应。
1957年,约翰·巴丁(Jon Bardeen)、利昂·库珀(Leon Cooper)和罗伯特·舍里弗(Robert Schrieffer)提出了著名的BCS理论,解释了超导现象的基本机制。他们共同获得了1972年的诺贝尔物理学奖。
1986年,苏联物理学家阿列克谢·阿卡索夫(Alexei Abrikosov)、弗拉基米尔·吉纳茨基(Vitaly Ginzburg)和安东尼·莱格特(Alexander Leggett)因对超导性和超流性的理论研究而获得了诺贝尔物理学奖。阿卡索夫在研究中提出了著名的阿卡索夫缺陷。
1987年,高温超导体的发现引起了科学界的轰动。瑞士IBM研究员K. Alex Müller和德国物理学家约翰·乔治·贝德诺(T. Georg Bednorz)在一种氧化物复合材料中发现了临界温度高达30K的超导现象。
此后,科学家们不断发现了更多能在相对较高温度下实现超导的材料,如铜氧化物和铁基超导体。