百年研究历史,10次摘得诺奖,这个“小学科”为何如此重要？
超导研究的历史虽然只有112年，但通过超导研究直接获得诺贝尔奖的科学家迄今已有10位。超导研究是物理学中一个很小的分支领域，却诞生了这么多诺奖，可见它非常重要。超导是凝聚态物理研究的一个基本问题。我们知道，材料是由原子组成的，电子在材料里“跑”，必然会受到一定的阻碍，这种阻碍叫“电阻”。根据电阻大小，我们可以分出绝缘体、半导体、导体。物理学家有一个很简单的方法对其进行区分，就是看电阻随温度怎样变化。如果电阻随温度下降而下降，这种物质叫作“导体”；如果电阻随温度下降而上升，这种物质叫作“绝缘体”。那么，超导体是如何发现并不断发展的呢？我们来简单追溯一下它的发展历史。（图片来源：www.gizmag.com）超导体三大特性逐步揭秘温度下降到很低的情况下，电阻会有什么变化？早期，物理学家并不能解决这个问题。没有办法做实验，就只能猜想。1911年，荷兰物理学家昂尼斯发现金属汞在-269℃时电阻突然消失，并因发现“超导电性”而获得1913......阅读全文
超导体的电阻真为零吗
在一定温度下超导时，导体的电阻为0，但是由于有电流通过的话，一定会产生电热，所以，不可能使导体持续处在一定的温度下，也就是说，不可能一直使导体处于超导的状态下。但是如果可以的话，超导体的电阻为0。换句话说，理论上是有电阻为0的超导体的，但是实际上做不到。
笼目超导体超导配对研究取得进展
非常规超导是凝聚态物理中的前沿领域，揭示超导配对对称性及其配对机理是颇具挑战性的课题之一。由于笼目晶格的独特几何特征以及与之伴随的新颖电子特性，最近发现的笼目超导体受到关注。实验发现笼目超导体AV3Sb5(A=K,Rb,Cs)展现出丰富的关联物理现象，如可能的非常规超导、新奇的电荷密度波态、反常
笼目超导体超导配对研究取得进展
非常规超导是凝聚态物理中的前沿领域，揭示超导配对对称性及其配对机理是颇具挑战性的课题之一。由于笼目晶格的独特几何特征以及与之伴随的新颖电子特性，最近发现的笼目超导体受到关注。实验发现笼目超导体AV3Sb5(A=K,Rb,Cs)展现出丰富的关联物理现象，如可能的非常规超导、新奇的电荷密度波态、反常
超导体的研究和特性
因为超导体拥有零电阻的物质，所以可以有完美的导电性。当它处在外加磁场中，会对磁场产生的微弱排斥力，这种现象称为迈斯纳效应或者完美的抗磁性。超导磁铁在核磁共振成像机中用作电磁铁。超导现象是在1911年发现，在往后的时间只知部分金属和合金在绝对温标30度之下拥有这种特性。直到1986年，在一些陶瓷的氧化
超导体的电阻是接近0还是就是0
导体的电阻不是0，而是很小，是接近0。只是普通欧姆表测不出，在电路中可以忽略不计。电线是导体，距离越短电阻就越小，越粗，电阻也越小。接上负载（如灯泡）就有电阻了。另外，不能把导线（导体）直接接在电源两端，因为电阻接近0，电压除以很小的电阻，就会产生很大的电流，就是短路，就容易烧坏电线、电源等。
超导体简介
超导体（英文名：superconductor），又称为超导材料，指在某一温度下，电阻为零的导体。在实验中，若导体电阻的测量值低于10-25Ω，可以认为电阻为零。 超导体不仅具有零电阻的特性，另一个重要特征是完全抗磁性。 人类最初发现超导体是在1911年，这一年荷兰科学家海克·卡末林·昂内斯（
铁基超导体研究获重要进展
973计划“超导材料科学及应用中的基础问题研究”项目首席科学家、中科院物理研究所超导国家重点实验室闻海虎研究员领导的小组通过在镧氧铁砷 (LaOFeAs) 材料中用二价金属替换三价的La成功将空穴载流子引入系统，发现有25 K以上的超导电性。这是第一个在铁基新超导材料中合成出空穴掺杂超导体的工作，具
物理所铜氧化合高温超导体中绝缘超导体转变研究获进展
铜氧化物高温超导体的母体是反铁磁莫特绝缘体, 高温超导电性的产生通过掺杂适当数量的载流子得以实现。介于母体和超导体之间，存在一个特殊而重要的过渡区，即所谓的重欠掺杂区域。在这个特定的区域, 少量的载流子掺杂使得三维反铁磁长程序被迅速压制，并且发生绝缘体-金属/超导体转变。这个区域的电子结
超导体是什么
问题一：超导体是什么 超导体最重要的特点是电流通过时电阻为零，有一些类型的金属（特别是钛、钒、铬、铁、镍），当将其置于特别低的温度下时，电流通过时的电阻就为零。在普通的导体中，大部分通过导体的电流由于电阻的原因变为热能，因而被“消耗”掉了。川超导体中，实际上没有阻力，这样，一旦接通电流，从理论上讲就
美国高温超导体研究取得新进展
美国哈佛大学高温超导体研究取得重要进展，科研人员开发了一种新策略来创造和操纵高温超导体，特别是铜酸盐超导体，为设计新型超导材料提供了新方向。相关研究成果发表在《科学》杂志上。 科研团队聚焦于设计和实验验证新型超导体材料，尤其是在不需要极低温度的条件下，通过使用先进的低温器件制造技术，在超纯氩气
美国高温超导体研究取得新进展
美国哈佛大学高温超导体研究取得重要进展，科研人员开发了一种新策略来创造和操纵高温超导体，特别是铜酸盐超导体，为设计新型超导材料提供了新方向。相关研究成果发表在《科学》杂志上。 科研团队聚焦于设计和实验验证新型超导体材料，尤其是在不需要极低温度的条件下，通过使用先进的低温器件制造技术，在超纯氩气
铬基笼目超导体研究获进展
具有笼目晶格的量子材料因能带结构中包含平带、狄拉克点、范霍夫奇点等特征而备受关注。近期，有研究实验合成了钒基笼目金属体系AV3Sb5（A=K、Rb、Cs）并观察到超导电性、手性电荷序、配对密度波、反常霍尔效应等丰富的物理现象。 在探索与AV3Sb5同结构的笼目结构量子材料过程中，浙江大学曹光旱
超导体的强电应用
超导发电机：目前，超导发电机有两种含义。一种含义是将普通发电机的铜绕组换成超导体绕组，以提高电流密度和磁场强度，具有发电容量大、体积小、重量轻、电抗小、效率高的优势。另一种含义是指超导磁流体发电机，磁流体发电机具有效率高、发电容量大等优点，但传统磁体在发电过程中会产生很大的损耗，而超导磁体自身损
超导体的背景简介
超导体的发现与低温研究密不可分。在18世纪，由于低温技术的限制，人们认为存在不能被液化的“永久气体”，如氢气、氦气等。1898年，英国物理学家杜瓦制得液氢。1908年，荷兰莱顿大学莱顿低温实验室的卡末林·昂内斯教授成功将最后一种“永久气体”——氦气液化，并通过降低液氦蒸汽压的方法，获得1.15~
超导体的用途简介
超导磁体可用于制作交流超导发电机、磁流体发电机和超导输电线路等。目前超导量子干涉仪（SQUID）已经产业化。 另外，作为低温超导材料的主要代表NbTi合金和Nb3Sn，在商业领域主要应用于医学领域的MRI（核磁共振成像仪）。作为科学研究领域，已经应用于欧洲的大型项目LHC项目，帮助人类寻求宇宙的
铁基超导体简介
自从2006年发现铁基超导体以来，对铁基超导体日趋深入，比较突出的成果有：2008年，日本科学家细野秀雄发现掺杂F的LaFeOP超导体具有26K的临界温度；2008年，中国科学家赵忠贤、陈仙辉、王楠林、闻海虎、方忠发现临界温度达43K的SmFeAs1-xFx超导体和临界温度达55K的ReFeAs
超导体的临界参数
超导体具有三个临界参数：临界转变温度Tc、临界磁场强度Hc、临界电流密度Jc。当超导体同时处于三个临界条件内时，才显示出超导性。 （1）临界转变温度Tc：当温度低于临界转变温度Tc时，材料处于超导态；超过临界转变温度Tc，超导体由超导态恢复为正常状态。 （2）临界磁场强度Hc：当外界磁场强度
铜氧超导体简介
铜氧超导体是最早发现的高温超导体，20世纪八十年代缪勒、柏诺兹合成的钡－镧－铜－氧系高温超导体和朱经武、赵忠贤合成的钇－钡－铜－氧系高温超导体均属于此范畴。 铜氧超导体包括90K的稀土系，110K的铋系，125K的铊系，135K的汞系超导体。它们都含有铜和氧，因此称为铜氧超导体。铜氧超导体具有
超导体：传统BCS理论与高温超导理论
超导是一种物理现象，指某些材料在低温下电阻突然消失，呈现出零电阻和完全抗磁性的特征。超导最早是在1911年由荷兰科学家昂内斯发现的，当时他将汞冷却到4.2K时，发现其电阻降为零。后来人们又陆续发现了许多其他的超导材料，如铅、锡、铌等。 超导有两个重要的特点：零电阻和完全抗磁性。零电阻意味着超导
铁硒超导体磁性和配对研究获进展
复旦大学物理系赵俊课题组和合作者利用中子散射技术，发现铁硒（FeSe）超导体中存在很强的条纹反铁磁涨落，并发现该涨落和超导电性、向列相的产生有紧密联系。他们还确定了铁硒超导体的配对波函数存在符号改变，从而为进一步理解铁硒类超导体的新奇超导电性和磁性的关系奠定了基础。相关成果在线发表于《自然—材料
分子型氢化物超导体研究获进展
近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心，在分子型氢化物超导体方面取得进展。研究团队利用自主搭建的高压原位激光加热系统、高压低温电输运测试平台，以金属铋和固态氢源氨硼烷作为反应物，在150GPa—170 GPa、约2000 K的条件下，合成出新型的铋氢化合物。团队通过同步辐射X射线衍射
高临界温度超导体临界温度的电阻测量法
实验目的 1．利用动态法测量高临界温度氧化物超导材料的电阻率随温度的变化关系。2．通过实验掌握利用液氮容器内的低温空间改变氧化物超导材料温度、测温及控温的原理 和方法。3．学习利用四端子法测量超导材料电阻和热电势的消除等基本实验方法以及实验结果的分 析与处理。 4．选用稳态法测量临界温度氧化物超导
单层FeSe超导体电子结构和超导电性研究获进展
发现新的具有更高超导转变温度的超导材料和理解高温超导电性的产生机理是当今超导研究的两个重要方向。2008年发现的铁基超导体，其最高超导温度达到55K。最近，清华大学物理系薛其坤研究组和中科院物理研究所的马旭村研究组合作，在SrTiO3衬底上成功生长出了FeSe薄膜，并在单层FeSe薄膜
硼化镁超导体的概述
2001年1月，日本青山学院大学J.Akimitsu教授等人首次发现MgB2具有超导电性，其临界温度约为39K。 虽然MgB2的临界温度较低，但与铜氧超导体、铁基超导体相比，仍有很多优势，包括：结构简单、易于制备；原料来源广泛、成本较低；易于加工。尤其是易于加工的特性，成为MgB2的重要优势。
室温超导体“突破”遭质疑
LK-99材料有一个边缘呈悬浮状态 一个研究小组声称已经创造出第一种在室温和环境压力下完美导电的材料，但许多物理学家对此持高度怀疑态度。美国威廉与玛丽学院的Hyun-Tak Kim表示，他将支持任何试图复制其团队工作的人。 超导体是一种可以使电流在没有任何阻力的情况下移动的材料，因此可以显著降低
简介超导体的弱电应用
超导计算机：高速计算机要求集成电路芯片上的元件和连接线密集排列，但密集排列的电路在工作时会发生大量的热，而散热是超大规模集成电路面临的难题。超导计算机中的超大规模集成电路，其元件间的互连线用接近零电阻和超微发热的超导器件来制作，不存在散热问题，同时计算机的运算速度大大提高。此外，科学家正研究用半
室温超导体“突破”遭质疑
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505564.shtm LK-99材料有一个边缘呈悬浮状态。图片来源：Hyun-Tak Kim et al. (2023)一个研究小组声称已经创造出第一种在室温和环境压力下完美导电的材料，但许多物理
超导体的三大特性
超导体的三大特性是完全导电性，完全抗磁性，通量量子化。这三大特性使得超导体非常的受关注，而且运用的空间很大。但是目前人们对超导体的研究还不是很成熟，很多方面都有一定的技术难题。比如超导体对温度的要求很高，达不到一定的温度，就不能表现出超导体完全导电的特性；超导体对磁场的要求也非常高，只有达到这个磁场
简述超导体的分类方法
超导体的分类方法有以下几种： （1）根据材料对于磁场的响应：第一类超导体和第二类超导体。从宏观物理性能上看，第一类超导体只存在单一的临界磁场强度；第二类超导体有两个临界磁场强度值，在两个临界值之间，材料允许部分磁场穿透材料。从理论上看，如上文“理论解释”中的GL理论所言，参数κ是划分两类超导体
超导体的抗磁性应用
超导磁悬浮列车：利用超导材料的抗磁性，将超导材料放在一块永久磁体的上方，由于磁体的磁力线不能穿过超导体，磁体和超导体之间会产生排斥力，使超导体悬浮在磁体上方。利用这种磁悬浮效应可以制作高速超导磁悬浮列车。 核聚变反应堆“磁封闭体”：核聚变反应时，内部温度高达1亿～2亿摄氏度，没有任何常规材料可