超導陶瓷的歷史發(fā)展簡介
超導陶瓷,是指具有超導性的陶瓷材料。其主要特性是在一定臨界溫度下電阻為零即所謂零阻現(xiàn)象。以下是學習啦小編為大家整理的超導陶瓷的歷史發(fā)展簡介,希望能幫到你。
超導陶瓷的歷史發(fā)展簡介
發(fā)現(xiàn)
1973年,人們發(fā)現(xiàn)了超導合金――鈮鍺合金,其臨界超導溫度為23.2K,該記錄保持了13年。1986年,設在瑞士蘇黎世的美國IBM公司的研究中心報道了一種氧化物(鑭-鋇-銅-氧)具有35K的高溫超導性,打破了傳統(tǒng)"氧化物陶瓷是絕緣體"的觀念,引起世界科學界的轟動。此后,科學家們爭分奪秒地攻關(guān),幾乎每隔幾天,就有新的研究成果出現(xiàn)。
發(fā)展
臨界超導溫度提升
1986年底,美國貝爾實驗室研究的氧化物超導材料,其臨界超導溫度達到40K,液氫的"溫度壁壘"(40K)被跨越。1987年2月,美國華裔科學家朱經(jīng)武和中國科學家趙忠賢相繼在釔-鋇-銅-氧系材料上把臨界超導溫度提高到90K以上,液氮的禁區(qū)(77K)也奇跡般地被突破了。1987年底,鉈-鋇-鈣-銅-氧系材料又把臨界超導溫度的記錄提高到125K。從1986-1987年的短短一年多的時間里,臨界超導溫度提高了100K以上。
室溫超導性
2013年, 一個馬普研究所參與的國際研究組發(fā)現(xiàn),當使用紅外激光脈沖照射釔鋇銅氧化物材料時,它會在室溫條件下短暫地顯示出超導性。
超導陶瓷,是指具有超導性的陶瓷材料。其主要特性是在一定臨界溫度下電阻為零即所謂零阻現(xiàn)象。
2013年,科學家發(fā)現(xiàn)紅外激光脈沖照射釔鋇銅氧化物材料時,會在室溫條件下短暫地顯示出超導性。
超導陶瓷的用途
1、 在電力系統(tǒng)方面,可以用于輸配電。由于電阻為零,所以完全沒有能量損耗,而這種能量損耗現(xiàn)在通常達到20%??梢灾圃斐瑢Ь€圈,由于可形成永久電流,所以可以長期無損耗地貯存能量。
2、 在交通運輸方面,可以制造磁懸浮高速列車。可以制成電磁推進裝置用于船舶和空間飛行器的推進。磁懸浮高速列車是利用列車內(nèi)超導磁體產(chǎn)生的磁場和電流之間的交互作用產(chǎn)生向上的浮力,列車高速而無噪聲。目前我國上海、成都、大連都已建成磁懸浮列車,表明我國在超導磁懸浮的研究應用方面處于世界先進行列。
3、利用超導陶瓷的約瑟夫遜效應可望制成超小型、超高性能的第五代計算機。所謂約瑟夫遜效應是指被真空或絕緣介質(zhì)層 (約厚10nm)隔開的兩個超導體之間會產(chǎn)生超導電子隧道的效應。約瑟夫遜隧道結(jié)開關(guān)時間為10-12s,超高速開關(guān)時產(chǎn)生的熱量僅為10-6W,消耗功率少。這種器件的運算速度比硅晶體管快50倍,產(chǎn)生的熱量僅為其1/1000以下,所以能高度集成化,許多國家都在研制。
4、 利用其抗磁性,在環(huán)保方面可以進行廢水凈化和去除毒物;在醫(yī)藥方面可以從血漿中分離血紅細胞并正在研究抑制和殺死癌細胞;在高能物理方面利用其磁場加速高能粒子等。
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