Alevel物理备考之超导材料知识点解析

在A-level物理的备考中，会涉及到很多方面的内容，有公式，也有物质，今天，锦秋小编将为大家介绍的是A-level物理中超导材料知识点的信息。

超导最早来自于荷兰物理学家H.K.Onnes，1911年他在实验室发现水银冷却到4.15K时，他的电阻率突然下降到一个很低的状态，于是Onnes称这是一种超导状态，而超导体指的是电阻为零的材料，在随后的实验中发现了其他的超导材料，包括室温下作为电绝缘体的材料，弄清超导，我们看一下它的几个特征。

1、超导是如何工作的

在临界温度下，自由电子结合形成库珀对，库珀对相对于单个电子更稳定。

一个经过的电子会吸引超导结构的晶格，将带正电的原子核拉向内部，并在其路径上产生一个正电的波纹，另一个电子背带正电荷的区域吸引，超导由此形成。

2、超导材料

超导体有两种类型，I和II，大多数I型超导体是金属，大多数II型超导体是无机，陶瓷固体。

II型超导材料的临界温度约为120K，因此也被称为高温超导体。

3、超导的应用

超导线圈可以构成电磁铁，这类超导磁铁被广泛用于磁共振成像(MRI)，质谱仪(Mass spectrometer)和粒子加速仪(Particle accelerator)。

低温环境下(123K)由于超导允许大电流通过并且不损失任何能量，因此会生成稳定的磁场，这对于人类来说非常有用，因为只需要电力来维持低温，所以这项技术被广泛应用于医学等。

当然这也会带来不小的麻烦，保持低温就意味着需要液氮或液氦，这些都容易泄漏，增加了使用的成本；另外，超导性如若不稳定会突然丧失，同时产生取代空气的惰性气体，从而导致缺氧死亡。

但是现阶段人们还是在不遗余力的在开发和使用超导材料，因为和可能出现的问题相比，超导能够带来的优势太明显了，也因此超导会继续服务于更多工业环境。

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