高温超导体读书报告

高温超导体读书报告

问:高温超导的微观机理是什么?有什么用?
  1. 答:高温超导的内容是物理学的一个分支,许多人在初中的时候就接受过超导这个知识,但是很多人对于超导的意义并不是很了解。人们在19世纪的时候就已经建立了物质超导的相关概念,电阻定律、欧姆定律等为研究高温超导奠定了一定基础。超导现象与极低温度之间有着比较密切的关系,随着热力学的不断发展,科学家们对此不断进行探究,同时人们注意到金属的电阻会随信丛着温度的降低而降低。
    超导现象在人们的社会中有着比较重要的研究价值,而且人们一直致力于超导材料的研究滑数樱。随着社会的不断发展,液氮代替了液氢,这也让超导技术得到了进一步发展,同时临界温度也有了进一步提升。随着临界温度突破了液氮沸点,科学家们对临界温度也有了进一步的掌握,同时科学家将这些超导材料称为高温超导体。高温超导体的特点是由载流子浓度所决定的,基本质特征存在着不均匀性。
    超导材料在生活中各个方面都有所应用,不仅在科研、工业上有所成就,而且在国防上也存在着一定的利用空间。磁悬浮列车的材料就是超导体,磁场强、体积小的优点受到了科学家们的广泛欢迎,而且利用了磁铁的性质,使磁铁并不能够去阻拦地心引力。超毕老导材料在弱电、强电等应用方面也有着比较大的应用空间,比如核磁共振等,还有一些研究性比较强的项目,都需要一些特殊设备。
    如果想要实现超导体的广泛应用,那么就需要在材料上面下大功夫,需要让超导体有着比较高的临界温度以及临界电流,需要考虑超导体的安全性。虽然高温超导体有着足够大的优势,但是本身也存在着一些缺点,比如存在着各项异性、不均匀性等,因此仍然需要进一步的发展超导体的制备工艺。超导技术的应用,能够帮助人类减少能源的消耗,而且能够促进人类的发展,会促进技术的变革。
  2. 答:高温超导磁悬浮的原理是利用磁铁的同极相斥原理制造的,同时必须达到速度才可以建立起稳厅知定的波浪电场。超导磁悬浮列车就是利用高温超导磁悬浮的原理制造的,但列车的速度必须达到80公里左右,磁场才可以达到足够的波浪状滚转,使其稳定悬弯缺浮并且前进,高温磁悬埋伏辩浮列车不需要使用直线电机,而且相比于常导的,拥有更加节能的特性。
  3. 答:当温拆尺度降到某一温度时,金属的电阻变为零的现象.超导体:能够发生超导现象的物质,叫做超导体.(注意:不是所有物体都会发生超导察御握现象)。超导转变温度(又叫超导临界温度):物质的电阻降到一定温度时,才会出现超导现象,物质电阻变为零的温度叫做超导转变温度,用Tc表示。 高温超导材料一般是败庆指在液氮温度(零下196摄氏度)电阻可接近零的超导材料。”
  4. 答:是基笑旦盯于电学视角,以考虑电子之间的库仑斥力为基础,研究高温超导的导电机理;这是当今凝聚态物理前沿的重大研究课题之一,不仅能够帮助超导研究者探索更高临界温度的超导材料更是固体中多体相互作用的微观机制,正确描迟升述理论碰和建立的关键。
问:高温超导发展到什么水平了?水在临界点发生了什么?
  1. 答:80年代,人们发现了陆氏历铜氧化物超导体。由于它的Tc很高,可以数倍于麦克米兰极限,因此被称为高温超导体。铜氧化物超导体的发现者也获得了诺贝尔奖(超导的第四座诺贝尔奖)。这种超导体颠覆了上面的Matthias rule:它是层状的准二维材料(对称性较低),是氧化物,母体具有反铁磁性,是莫特绝缘体,等等。另外,在此前发现的电声耦合机制的常规超导体中,电子的配对对称性是s波,而铜氧化物核枣超导体是d波。电声耦合机制不能解释它的超导电性。
    到2008年,日本的Hosono(这家伙主业是研究透明导电材料的,2011年有次旁听超导会议,他报告之前专门让听众去买ipad3,因为那屏幕就是他的技术)小组发现了20多K的铁基超导体,随后中国科学家陈仙辉等人迅速通过掺杂把Tc提高到麦克米兰极限之上。和铜基超导体类似,铁基超导体也是层状的准二维材料(对称性较低)。这是一种巡游性强的弱金属,其配对对称性可能是s波。
    这两类就是目前唯一的两类高温超导体了。
    水在临界点附近, 气液两相的区别消失, 带来的直接可观测的现象就是所谓"临界乳光". 在临界点往上一点就是液相, 往下一点就是气相. 在足够早搜小的尺度下看, 因为热运动的存在, 系统总不是完全均匀的, 某一时刻有些地方温度高, 有些地方温度低, 这就是所谓热涨落. 因此粗略地说, 在临界点处, 由于热涨落的存在, 气相和液相在不断地产生和消灭, 达到动态的平衡. 由于大量的液滴的存在, 改变了系统的光学性质造成了临界乳光的现象。
  2. 答:目前已经制成了商用带材(O带材和YBCO带材)、块材、电缆导体(Robel电缆等),也研制出了千米级超导交直流电缆、超导变压器、超导磁储能系统、高场磁体、超导感应加热、超导限流器和电搏团兄抗器等装置样基袭机,大规模工业应用目前还比较困难。
    新型高温超导体的研制目前进展不快。2013年,赵忠贤院士团队研制出了临界温度40K以上的铁基超导体,去年就可以生产长度达到百米级的线材了,科研速度已经很快了,最近也出现了室温超导体的或弊论文(真伪不知),但这些距离应用还比较遥远。
    水到了临界点之后,你所看到的不是液体的水,也不是气态的水,更不是固体的水,而是超临界的水。
问:高温超导的原理
  1. 答:由于的不断提高,人们将这些材料称为高温超导体。高温超导体的性质由载流子浓度决定,其本征特性是相干长度很短,即不均匀性。这对探索高温超导机理是十分需要的。超导的新奇特性的发现,对人类产生了重大意义。通过一些或效应,你就会惊讶地发现超导的美。
    零电阻效应具有无损耗运输电流的性质。如能实现超导化大功率发电则猜机、电动机,例如在电力领域,利用超导线圈磁体可以将发电机的提高到 5 万~6 万高斯,并且几乎没有能量损失,这种发竖盯镇电机便是交流超导发电机。超导发电机的单机发电容量比常规发电机余粗提高 5~10 倍,达 1 万兆瓦,而体积却减少 1/2,整机重量减轻 1/3,发电效率提高50%。那么其不必要的能耗将大大降低,这在国防、科研、工业上具有极大的意义。
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