百年研究歷史,10次摘得諾獎,這個“小學科”為何如此重要？
超導研究的歷史雖然只有112年，但通過超導研究直接獲得諾貝爾獎的科學家迄今已有10位。超導研究是物理學中一個很小的分支領域，卻誕生了這么多諾獎，可見它非常重要。超導是凝聚態物理研究的一個基本問題。我們知道，材料是由原子組成的，電子在材料里“跑”，必然會受到一定的阻礙，這種阻礙叫“電阻”。根據電阻大小，我們可以分出絕緣體、半導體、導體。物理學家有一個很簡單的方法對其進行區分，就是看電阻隨溫度怎樣變化。如果電阻隨溫度下降而下降，這種物質叫作“導體”；如果電阻隨溫度下降而上升，這種物質叫作“絕緣體”。那么，超導體是如何發現并不斷發展的呢？我們來簡單追溯一下它的發展歷史。（圖片來源：www.gizmag.com）超導體三大特性逐步揭秘溫度下降到很低的情況下，電阻會有什么變化？早期，物理學家并不能解決這個問題。沒有辦法做實驗，就只能猜想。1911年，荷蘭物理學家昂尼斯發現金屬汞在-269℃時電阻突然消失，并因發現“超導電性”而獲得1913......閱讀全文
超導體的電阻真為零嗎
在一定溫度下超導時，導體的電阻為0，但是由于有電流通過的話，一定會產生電熱，所以，不可能使導體持續處在一定的溫度下，也就是說，不可能一直使導體處于超導的狀態下。但是如果可以的話，超導體的電阻為0。換句話說，理論上是有電阻為0的超導體的，但是實際上做不到。
籠目超導體超導配對研究取得進展
非常規超導是凝聚態物理中的前沿領域，揭示超導配對對稱性及其配對機理是頗具挑戰性的課題之一。由于籠目晶格的獨特幾何特征以及與之伴隨的新穎電子特性，最近發現的籠目超導體受到關注。實驗發現籠目超導體AV3Sb5(A=K,Rb,Cs)展現出豐富的關聯物理現象，如可能的非常規超導、新奇的電荷密度波態、反常
籠目超導體超導配對研究取得進展
非常規超導是凝聚態物理中的前沿領域，揭示超導配對對稱性及其配對機理是頗具挑戰性的課題之一。由于籠目晶格的獨特幾何特征以及與之伴隨的新穎電子特性，最近發現的籠目超導體受到關注。實驗發現籠目超導體AV3Sb5(A=K,Rb,Cs)展現出豐富的關聯物理現象，如可能的非常規超導、新奇的電荷密度波態、反常
超導體的研究和特性
因為超導體擁有零電阻的物質，所以可以有完美的導電性。當它處在外加磁場中，會對磁場產生的微弱排斥力，這種現象稱為邁斯納效應或者完美的抗磁性。超導磁鐵在核磁共振成像機中用作電磁鐵。超導現象是在1911年發現，在往后的時間只知部分金屬和合金在絕對溫標30度之下擁有這種特性。直到1986年，在一些陶瓷的氧化
超導體的電阻是接近0還是就是0
導體的電阻不是0，而是很小，是接近0。只是普通歐姆表測不出，在電路中可以忽略不計。電線是導體，距離越短電阻就越小，越粗，電阻也越小。接上負載（如燈泡）就有電阻了。另外，不能把導線（導體）直接接在電源兩端，因為電阻接近0，電壓除以很小的電阻，就會產生很大的電流，就是短路，就容易燒壞電線、電源等。
超導體簡介
超導體（英文名：superconductor），又稱為超導材料，指在某一溫度下，電阻為零的導體。在實驗中，若導體電阻的測量值低于10-25Ω，可以認為電阻為零。 超導體不僅具有零電阻的特性，另一個重要特征是完全抗磁性。 人類最初發現超導體是在1911年，這一年荷蘭科學家海克·卡末林·昂內斯（
鐵基超導體研究獲重要進展
973計劃“超導材料科學及應用中的基礎問題研究”項目首席科學家、中科院物理研究所超導國家重點實驗室聞海虎研究員領導的小組通過在鑭氧鐵砷 (LaOFeAs) 材料中用二價金屬替換三價的La成功將空穴載流子引入系統，發現有25 K以上的超導電性。這是第一個在鐵基新超導材料中合成出空穴摻雜超導體的工作，具
物理所銅氧化合高溫超導體中絕緣超導體轉變研究獲進展
銅氧化物高溫超導體的母體是反鐵磁莫特絕緣體, 高溫超導電性的產生通過摻雜適當數量的載流子得以實現。介于母體和超導體之間，存在一個特殊而重要的過渡區，即所謂的重欠摻雜區域。在這個特定的區域, 少量的載流子摻雜使得三維反鐵磁長程序被迅速壓制，并且發生絕緣體-金屬/超導體轉變。這個區域的電子結
超導體是什么
問題一：超導體是什么 超導體最重要的特點是電流通過時電阻為零，有一些類型的金屬（特別是鈦、釩、鉻、鐵、鎳），當將其置于特別低的溫度下時，電流通過時的電阻就為零。在普通的導體中，大部分通過導體的電流由于電阻的原因變為熱能，因而被“消耗”掉了。川超導體中，實際上沒有阻力，這樣，一旦接通電流，從理論上講就
美國高溫超導體研究取得新進展
美國哈佛大學高溫超導體研究取得重要進展，科研人員開發了一種新策略來創造和操縱高溫超導體，特別是銅酸鹽超導體，為設計新型超導材料提供了新方向。相關研究成果發表在《科學》雜志上。 科研團隊聚焦于設計和實驗驗證新型超導體材料，尤其是在不需要極低溫度的條件下，通過使用先進的低溫器件制造技術，在超純氬氣
鉻基籠目超導體研究獲進展
具有籠目晶格的量子材料因能帶結構中包含平帶、狄拉克點、范霍夫奇點等特征而備受關注。近期，有研究實驗合成了釩基籠目金屬體系AV3Sb5（A=K、Rb、Cs）并觀察到超導電性、手性電荷序、配對密度波、反常霍爾效應等豐富的物理現象。 在探索與AV3Sb5同結構的籠目結構量子材料過程中，浙江大學曹光旱
美國高溫超導體研究取得新進展
美國哈佛大學高溫超導體研究取得重要進展，科研人員開發了一種新策略來創造和操縱高溫超導體，特別是銅酸鹽超導體，為設計新型超導材料提供了新方向。相關研究成果發表在《科學》雜志上。 科研團隊聚焦于設計和實驗驗證新型超導體材料，尤其是在不需要極低溫度的條件下，通過使用先進的低溫器件制造技術，在超純氬氣
超導體的用途簡介
超導磁體可用于制作交流超導發電機、磁流體發電機和超導輸電線路等。目前超導量子干涉儀（SQUID）已經產業化。 另外，作為低溫超導材料的主要代表NbTi合金和Nb3Sn，在商業領域主要應用于醫學領域的MRI（核磁共振成像儀）。作為科學研究領域，已經應用于歐洲的大型項目LHC項目，幫助人類尋求宇宙的
銅氧超導體簡介
銅氧超導體是最早發現的高溫超導體，20世紀八十年代繆勒、柏諾茲合成的鋇－鑭－銅－氧系高溫超導體和朱經武、趙忠賢合成的釔－鋇－銅－氧系高溫超導體均屬于此范疇。 銅氧超導體包括90K的稀土系，110K的鉍系，125K的鉈系，135K的汞系超導體。它們都含有銅和氧，因此稱為銅氧超導體。銅氧超導體具有
超導體的強電應用
超導發電機：目前，超導發電機有兩種含義。一種含義是將普通發電機的銅繞組換成超導體繞組，以提高電流密度和磁場強度，具有發電容量大、體積小、重量輕、電抗小、效率高的優勢。另一種含義是指超導磁流體發電機，磁流體發電機具有效率高、發電容量大等優點，但傳統磁體在發電過程中會產生很大的損耗，而超導磁體自身損
鐵基超導體簡介
自從2006年發現鐵基超導體以來，對鐵基超導體日趨深入，比較突出的成果有：2008年，日本科學家細野秀雄發現摻雜F的LaFeOP超導體具有26K的臨界溫度；2008年，中國科學家趙忠賢、陳仙輝、王楠林、聞海虎、方忠發現臨界溫度達43K的SmFeAs1-xFx超導體和臨界溫度達55K的ReFeAs
超導體的背景簡介
超導體的發現與低溫研究密不可分。在18世紀，由于低溫技術的限制，人們認為存在不能被液化的“永久氣體”，如氫氣、氦氣等。1898年，英國物理學家杜瓦制得液氫。1908年，荷蘭萊頓大學萊頓低溫實驗室的卡末林·昂內斯教授成功將最后一種“永久氣體”——氦氣液化，并通過降低液氦蒸汽壓的方法，獲得1.15~
超導體的臨界參數
超導體具有三個臨界參數：臨界轉變溫度Tc、臨界磁場強度Hc、臨界電流密度Jc。當超導體同時處于三個臨界條件內時，才顯示出超導性。 （1）臨界轉變溫度Tc：當溫度低于臨界轉變溫度Tc時，材料處于超導態；超過臨界轉變溫度Tc，超導體由超導態恢復為正常狀態。 （2）臨界磁場強度Hc：當外界磁場強度
超導體：傳統BCS理論與高溫超導理論
超導是一種物理現象，指某些材料在低溫下電阻突然消失，呈現出零電阻和完全抗磁性的特征。超導最早是在1911年由荷蘭科學家昂內斯發現的，當時他將汞冷卻到4.2K時，發現其電阻降為零。后來人們又陸續發現了許多其他的超導材料，如鉛、錫、鈮等。 超導有兩個重要的特點：零電阻和完全抗磁性。零電阻意味著超導
鐵硒超導體磁性和配對研究獲進展
復旦大學物理系趙俊課題組和合作者利用中子散射技術，發現鐵硒（FeSe）超導體中存在很強的條紋反鐵磁漲落，并發現該漲落和超導電性、向列相的產生有緊密聯系。他們還確定了鐵硒超導體的配對波函數存在符號改變，從而為進一步理解鐵硒類超導體的新奇超導電性和磁性的關系奠定了基礎。相關成果在線發表于《自然—材料
高臨界溫度超導體臨界溫度的電阻測量法
實驗目的 1．利用動態法測量高臨界溫度氧化物超導材料的電阻率隨溫度的變化關系。2．通過實驗掌握利用液氮容器內的低溫空間改變氧化物超導材料溫度、測溫及控溫的原理 和方法。3．學習利用四端子法測量超導材料電阻和熱電勢的消除等基本實驗方法以及實驗結果的分 析與處理。?4．選用穩態法測量臨界溫度氧化物超導
單層FeSe超導體電子結構和超導電性研究獲進展
發現新的具有更高超導轉變溫度的超導材料和理解高溫超導電性的產生機理是當今超導研究的兩個重要方向。2008年發現的鐵基超導體，其最高超導溫度達到55K。最近，清華大學物理系薛其坤研究組和中科院物理研究所的馬旭村研究組合作，在SrTiO3襯底上成功生長出了FeSe薄膜，并在單層FeSe薄膜
硼化鎂超導體的概述
2001年1月，日本青山學院大學J.Akimitsu教授等人首次發現MgB2具有超導電性，其臨界溫度約為39K。 雖然MgB2的臨界溫度較低，但與銅氧超導體、鐵基超導體相比，仍有很多優勢，包括：結構簡單、易于制備；原料來源廣泛、成本較低；易于加工。尤其是易于加工的特性，成為MgB2的重要優勢。
室溫超導體“突破”遭質疑
LK-99材料有一個邊緣呈懸浮狀態 一個研究小組聲稱已經創造出第一種在室溫和環境壓力下完美導電的材料，但許多物理學家對此持高度懷疑態度。美國威廉與瑪麗學院的Hyun-Tak Kim表示，他將支持任何試圖復制其團隊工作的人。 超導體是一種可以使電流在沒有任何阻力的情況下移動的材料，因此可以顯著降低
超導體的三大特性
超導體的三大特性是完全導電性，完全抗磁性，通量量子化。這三大特性使得超導體非常的受關注，而且運用的空間很大。但是目前人們對超導體的研究還不是很成熟，很多方面都有一定的技術難題。比如超導體對溫度的要求很高，達不到一定的溫度，就不能表現出超導體完全導電的特性；超導體對磁場的要求也非常高，只有達到這個磁場
室溫超導體“突破”遭質疑
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505564.shtm LK-99材料有一個邊緣呈懸浮狀態。圖片來源：Hyun-Tak Kim et al. (2023)一個研究小組聲稱已經創造出第一種在室溫和環境壓力下完美導電的材料，但許多物理
簡介超導體的BCS理論
BCS理論是以近自由電子模型為基礎，以弱電子－聲子相互作用為前提建立的理論。理論的提出者是巴丁（J.Bardeen）、庫珀（L.V.Cooper）、施里弗（J.R.Schrieffer）。 BCS理論認為，金屬中自旋和動量相反的電子可以配對形成庫珀對，庫珀對在晶格當中可以無損耗的運動，形成超導
簡介超導體的弱電應用
超導計算機：高速計算機要求集成電路芯片上的元件和連接線密集排列，但密集排列的電路在工作時會發生大量的熱，而散熱是超大規模集成電路面臨的難題。超導計算機中的超大規模集成電路，其元件間的互連線用接近零電阻和超微發熱的超導器件來制作，不存在散熱問題，同時計算機的運算速度大大提高。此外，科學家正研究用半
超導體的抗磁性應用
超導磁懸浮列車：利用超導材料的抗磁性，將超導材料放在一塊永久磁體的上方，由于磁體的磁力線不能穿過超導體，磁體和超導體之間會產生排斥力，使超導體懸浮在磁體上方。利用這種磁懸浮效應可以制作高速超導磁懸浮列車。 核聚變反應堆“磁封閉體”：核聚變反應時，內部溫度高達1億～2億攝氏度，沒有任何常規材料可
簡述超導體的分類方法
超導體的分類方法有以下幾種： （1）根據材料對于磁場的響應：第一類超導體和第二類超導體。從宏觀物理性能上看，第一類超導體只存在單一的臨界磁場強度；第二類超導體有兩個臨界磁場強度值，在兩個臨界值之間，材料允許部分磁場穿透材料。從理論上看，如上文“理論解釋”中的GL理論所言，參數κ是劃分兩類超導體