【材料课堂】一分钟动画让你了解何为“超导”

（请在WiFi下欣赏，土豪请随意！）

超导材料是指具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。

超导体的基本特性

1. 零电阻效应

在特定的温度下材料的电阻突然消失的现象称为超导（电）现象，材料失去电阻的状态称为超导态，存在电阻的状态称为正常态。具有超导态的材料称为超导材料。零电阻效应是超导态的一个基本特征。

2. 迈斯纳效应

处在超导态的物体完全排斥磁场，即磁力线不能进入超导体内部，这一特征叫完全抗磁性，通常也叫做迈斯纳效应，是超导态的另一个基本特征。

3 同位素效应

材料由正常态转变到超导态，其晶体结构不变，而同位素的差别主要在于原子核的质量。因此，超导材料中的同位素效应表明了传导电子与晶格振动的相互作用是很重要的问题，该效应为探明超导转变的微观机制提供了一条重要线索。通常我们也可以用同位素效应来鉴别材料的超导电性。

低温超导材料

低温超导材料是具有低临界转变温度(Tc<3OK=在液氦温度条件下工作)的超导材料，分为金属、合金和化合物。具有实用价值的低温超导金属是Nb(铌)，Tc为9.3K已制成薄膜材料用于弱电领域。低温超导材料一般都需在昂贵的液氦环境下工作,由于液氦制冷的方法昂贵且不方便，故低温超导体的应用长期得不到大规模的发展。

高温超导体材料(HTS)：

高温超导体材料具有比低温超导体更高的临界磁场和临界电流，是更接近实际应用的超导材料，特别是在低温下的性能比传统超导体高得多。空穴配对是高温超导体的一个基本特征。

高温超导材料又分为氧化物超导体（如YBa₂Cu₃O_7-x），非晶超导材料，复合超导材料（如超导线带材料），重费米子超导体（如CeCu₂Si₂）和有机超导材料（如富勒烯等修饰的化合物）。

应用举例：

磁悬浮列车

超导磁体

磁悬浮概念沙发

超导磁流体发电机

超导计算机

超导量子干涉仪

欧洲大型强子对撞机LHC上的高能粒子探测器和强制加速隧道，其中都用到了超导磁体

位于合肥的超导托卡马克核聚变实验装置

高温超导输电线和带材

新材料在线整理编辑，转载请注明出处！