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  vicnxdpd 2008-08-02 00:00:00

  合力肯定不是零哈 有衰減 只不過很長

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  rachael1996 2016-12-02 00:10:48

  1911年，荷蘭萊頓大學的卡茂林·昂尼斯意外地發(fā)現(xiàn)，將汞冷卻到-268.98°C時，汞的電阻突然消失；后來他又發(fā)現(xiàn)許多金屬和合金都具有與上述汞相類似的低溫下失去電阻的特性，由于它的特殊導電性能，卡茂林·昂尼斯稱之為超導態(tài)?？钟捎谒倪@一發(fā)現(xiàn)獲得了1913年諾貝爾獎。 這一發(fā)現(xiàn)引起了世界范圍內的震動。在他之后，人們開始把處于超導狀態(tài)的導體稱之為“超導體”。超導體的直流電阻率在一定的低溫下突然消失，被稱作零電阻效應。導體沒有了電阻，電流流經超導體時就不發(fā)生熱損耗，電流可以毫無阻力地在導線中形成強大的電流，從而產生chao強磁場。 1933年，荷蘭的邁斯納和奧森菲爾德共同發(fā)現(xiàn)了超導體的另一個極為重要的性質，當金屬處在超導狀態(tài)時，這一超導體內的磁感興強度為零，卻把原來存在于體內的磁場排擠出去。對單晶錫球進行實驗發(fā)現(xiàn)：錫球過渡到超導態(tài)時，錫球周圍的磁場突然發(fā)生變化，磁力線似乎一下子被排斥到超導體之外去了，人們將這種現(xiàn)象稱之為“邁斯納效應”。 后來人們還做過這樣一個實驗：在一個淺平的錫盤中，放入一個體積很小但磁性很強的磁體，然后把溫度降低，使錫盤出現(xiàn)超導性，這時可以看到，小磁鐵竟然離開錫盤表面，慢慢地飄起，懸浮不動。 邁斯納效應有著重要的意義，它可以用來判別物質是否具有超性。 為了使超導材料有實用性，人們開始了探索高溫超導的歷程，從1911年至1986年，超導溫度由水銀的4.2K提高到23.22K（0K=-273.15°C；K開爾文溫標，起點為零度）。1986年1月發(fā)現(xiàn)鋇鑭銅氧化物超導溫度是30K，12月30日，又將這一紀錄刷新為40.2K，1987年1月升至43K，不久又升至46K和53K，2月15日發(fā)現(xiàn)了98K超導體。高溫超導體取得了巨大突破，使超導技術走向大規(guī)模應用。 超導材料和超導技術有著廣闊的應用前景。超導現(xiàn)象中的邁斯納效應使人們可以到用此原理制造超導列車和超導船，由于這些交通工具將在懸浮無摩擦狀態(tài)下運行，這將大大提高它們的速度和安靜性，并有效減少機械磨損。利用超導懸浮可制造無磨損軸承，將軸承轉速提高到每分鐘10萬轉以上。超導列車已于70年代成功地進行了載人可行性試驗，1987年開始，日本國開始試運行，但經常出現(xiàn)失效現(xiàn)象，出現(xiàn)這種現(xiàn)象可能是由于高速行駛產生的顛簸造成的。超導船已于1992年1月27日下水試航，目前尚未進入實用化階段。利用超導材料制造交通工具在技術上還存在一定的障礙，但它勢必會引發(fā)交通工具革命的一次浪潮。 超導材料的零電阻特性可以用來輸電和制造大型磁體。超高壓輸電會有很大的損耗，而利用超導體則可Z大限度地降低損耗，但由于臨界溫度較高的超導體還未進入實用階段，從而限制了超導輸電的采用。隨著技術的發(fā)展，新超導材料的不斷涌現(xiàn)，超導輸電的希望能在不久的將來得以實現(xiàn)。 現(xiàn)有的高溫超導體還處于必須用液態(tài)氮來冷卻的狀態(tài)，但它仍舊被認為是20世紀Z偉大的發(fā)現(xiàn)之一。 超導九十年 1911年 卡茂林－昂尼斯意外地發(fā)現(xiàn)，將汞冷卻到－268.98℃時，汞的電阻突然消失；后來他發(fā)現(xiàn)許多金屬和合金都具有與上述汞相類似的低溫下失去電阻的特性 1913年 卡茂林－昂尼斯在諾貝爾領獎演說中指出：低溫下金屬電阻的消失“不是逐漸的，而是突然的”，水銀在4．2K進入了一種新狀態(tài)，由于它的特殊導電性能，可以稱為超導態(tài)” 1932年 霍爾姆和卡茂林－昂尼斯都在實驗中發(fā)現(xiàn)，隔著極薄一層氧化物的兩塊處于超導狀態(tài)的金屬，沒有外加電壓時也有電流流過 1933年 荷蘭的邁斯納和奧森菲爾德共同發(fā)現(xiàn)了超導體的一個極為重要的性質 1935年 德國人倫敦兄弟提出了一個超導電性的電動力學理論 1950年 美籍德國人弗茹里赫與美國伊利諾斯大學的巴丁經過復雜的研究和推論后，同時提出：超導電性是電子與晶格振動相互作用而產生的。他們都認為金屬中的電子在點陣中被正離子所包圍，正離子被電子吸引而影響到正離子振動，并吸引其它電子形成了超導電流。接著，美國伊利諾斯大學的巴丁、庫柏和斯里弗提出超導電量子理論，他們認為：在超導態(tài)金屬中電子以晶格波為媒介相互吸引而形成電子對，無數(shù)電子對相互重疊又常?；Q搭配對象形成一個整體，電子對作為一個整體的流動產生了超導電流。由于拆開電子對需要一定能量，因此超導體中基態(tài)和激發(fā)態(tài)之間存在能量差，即能隙。這一重要的理論預言了電子對能隙的存在，成功地解釋了超導現(xiàn)象，被科學家界稱作“巴庫斯理論”。這一理論的提出標志著超導理論的正式建立，使超導研究進入了一個新的階段。 1953年 畢派德推廣了倫敦的概念并得到與實驗基本相符的超導穿透深度的數(shù)值 1960-1961年 美籍挪威人賈埃瓦用鋁做成隧道元件進行超導實驗，直接觀測到了超導能隙，證明了巴庫斯理論。他在大量實驗中，曾多次測量到零電壓的超導電流，但未引起他的重視。 1962年 年僅20多歲的劍橋大學實驗物理研究生約瑟夫遜在科學家安德森指導下研究超導體能隙性質，他提出在超導結中，電子對可以通過氧化層形成無阻的超導電流，這個現(xiàn)象稱作直流約瑟夫遜效應。當外加直流電壓為V時，除直流超導電流之外，還存在交流電流，這個現(xiàn)象稱作交流約瑟夫遜效應。將超導體放在磁場中，磁場透入氧化層，這時超導結的Z大超導電流隨外磁場大小作有規(guī)律的變化。約瑟夫遜的這一重要發(fā)現(xiàn)為超導體中電子對運動提供了證據(jù)，使對超導現(xiàn)象本質的認識更加深入。約瑟夫森效應成為微弱電磁信號探測和其他電子學應用的基礎。 70年代 超導列車成功地進行了載人可行性試驗。超導列車是在車上安裝強大的超導磁體，地上安放一系列金屬環(huán)狀線圈。當車輛行進時，車上的磁體在地上的線圈中感應起相反的磁極，使兩者的斥力將車子浮出地面。車輛在電機牽引下無摩擦地前進，時速可高達500千米。 1986年1月 在美國國際商用機器公司設在瑞士蘇黎世實驗室中工作的科學家柏諾茲和繆勒，首先發(fā)現(xiàn)鋇鑭銅氧化物是高溫超導體，將超導溫度提高到30K；緊接著，日本東京大學工學部又將超導溫度提高到37K。 1987年1月初 日本川崎國立分子研究所將超導溫度提高到43K；不久日本綜合電子研究所又將超導溫度提高到46K和53K。ZG科學院物理研究所由趙忠賢、陳立泉領導的研究組，獲得了48．6K的鍶鑭銅氧系超導體，并看到這類物質有在70K發(fā)生轉變的跡象。 1987年2月16日 美國國家科學基金會宣布，朱經武與吳茂昆獲得轉變溫度為98K的超導體。 1987年2月20日 ZG也宣布發(fā)現(xiàn)100K以上超導體。1987年3月3日，日本宣布發(fā)現(xiàn)123K超導體。 1987年3月12日 ZG北京大學成功地用液氮進行超導磁懸浮實驗。 1987年3月27日 美國華裔科學家又發(fā)現(xiàn)在氧化物超導材料中有轉變溫度為240K的超導跡象。很快日本鹿兒島大學工學部發(fā)現(xiàn)由鑭、鍶、銅、氧組成的陶瓷材料在14℃溫度下存在超導跡象。 1987年12月30 美國休斯敦大學宣布，美籍華裔科學家朱經武又將超導溫度提高到40．2℃ 1987年 日本鐵道綜合技術研究所的“MLU002”號磁懸浮實驗車開始試運行 1991年3月 日本住友電氣工業(yè)公司展示了世界上diyi個超導磁體。 1991年10月 日本原子能研究所和東芝公司共同研制成核聚變堆用的新型超導線圈。該線圈電流密度達到每平方毫米40安培，為過去的3倍多，達到世界Z高水準。該研究所把這個線圈大型化后提供給國際熱核聚變堆使用。這個新型磁體使用的超導材料是鈮和錫的化合物。 1992年1月27日 diyi艘由日本船舶和海洋基金會建造的超導船“大和”1號在日本神戶下水試航。超導船由船上的超導磁體產生強磁場，船兩側的正負電極使水中電流從船的一側向另一側流動，磁場和電流之間的洛化茲力驅動船舶高速前進。這種高速超導船直到目前尚未進入實用化階段，但實驗證明，這種船舶有可能引發(fā)船舶工業(yè)爆發(fā)一次革命，就像當年富爾頓發(fā)明輪船Z后取代了帆船那樣。 1992年 一個以巨型超導磁體為主的超導超級對撞機特大型設備，于美國得克薩斯州建成并投入使用，耗資超過82億美元。 1996年 改進高溫超導電線的研究工作取得進展，制成了diyi條地下輸電電纜。歐洲電纜巨頭皮雷利電纜公司、美國超導體公司和舊金山的電力研究所的工人，共同把6000米長的鉍、鍶、鈣、銅和氧制成的線纏繞到一根保持超導溫度的液氮的空管子上。 2001年4月，340米鉍系高溫超導線在清華大學應用超導研究ZX研制成功，并于年末建成diyi條鉍系高溫線材生產線。 2001年5月，北京有色金屬研究總院采用自行設計研制的設備，成功地制備出國內Z大面積的高質量雙面釔鋇銅氧超導薄膜，達到國際同類材料的先進水平 2001年7月，香港科技大學宣布成功開發(fā)出Z細的納米超導線。 目前，我國超導臨界溫度已提高到零下120攝氏度即153K左右 。 .

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