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什么是超导?
冬天手冷的时候,把两只手放在一起搓一搓就暖和了,这就是摩擦生热的道理。我们在使用电器的时候,电器、电线也会发热,这是因为电流和电器、电线也发生了“摩擦”,这种“摩擦”就是电阻的来源。电阻产生的热量极大地浪费了电能。事实上,电在从发电厂赶往工厂、住宅、学校的路上,就已经被输电线的电阻消耗了不少。据新华社报道,我国每年比发达国家在输电线上多损失的电就有450亿度,相当于中部一个省全年的用电量。而这一切的根源,就是电阻的存在。
2024-06-24
铜基超导:引领高温超导研究
超导材料必须在一定的温度以下才会产生超导现象,这一温度称为临界温度。截止到2008年之前,人们发现的超导材料主要有四大家族:金属和合金超导体、铜氧化物超导体、重费米子超导体和有机超导体。其中1986年以来发现的铜氧化物超导体因其具有40 K(273 K对应0摄氏度,40 K即-233摄氏度)以上的超导临界温度又称高温超导体,40K的温度称为麦克米兰极限温度,是经典的超导BCS理论(由其发现者巴丁(J.Bardeen)、库珀(L.V.Cooper)施里弗(J.R.Schrieffer)的名字首字母命名)预言的超导体的极限转变温度。
2024-06-24
铁基超导:高温家族再添新丁
截止到2008年之前,人们发现的超导材料主要有四大家族:金属和合金超导体、铜氧化物超导体、重费米子超导体和有机超导体。 前20余年里,高温超导体研究一直停留在铜基化合物领域,而铁基化合物由于其磁性因素,被无数国际顶尖物理学家断言为超导体研究的禁区。2008年3月,日本的一位科学家无意中发现了铁基高温超导材料。
2024-06-24
超导材料的用武之地
超导体在低温下可以实现稳定的零电阻超导态,这意味着超导线圈可以通过较大的电流而无焦耳热的产生。我们可以采用超导输电线进行远距离输电,从而大大降低输电过程的损失。目前采用铜或铝导线的输电损耗约为15%,我国每年的输电损耗就达一千亿度左右,如果采用超导输电线就可以节省相当于数十个发电厂的电力。采用超导输电还可以简化变压器、电动机和发电机等热绝缘并保证输电的稳定性,提高输电的安全性。
2024-06-24