超导体是什么材料做的?

如题所述

第1个回答  2024-04-08

超导记录不断被刷新

自从科学家发现汞的超导性以后,又发现了23种纯金属也具有超导性。包括汞在内,24种纯金属超导材料的临界温度范围为0.1K~9.13K。最高温度是9.13K的是铌元素。

为了寻找较高临界温度的超导材料,在50年代早期,科学家们将注意力转向了合金和化合物。1952年,发现了临界温度为17K的硅化钒,不久又发现了临界温度为18K的铌锡合金,这在那时是最高的临界温度。

1960年,昆兹勒发现了铌锡合金在8.8万高斯磁场中仍具有超导性。他正是第Ⅰ类超导体。以后,又陆续发现了若干铌系列合金超导体。

1973年,发现了铌锗合金,其临界温度可达23.2K,这一发现又激起了科学家们寻找高温超导体的热情。

第Ⅱ类超导体发现后,美国和英国的一些公司又花了近10年的时间开发可靠的超导产品。

人们从金属和合金中寻找超导材料的工作进行了75年,临界温度最高只达到23.2K。1986年出现了突破性的进展,美国IBM公司瑞士实验室的研究人员米勒和贝德诺尔茨于1986年1月发现了临界温度为35K的锎钡铜氧化物陶瓷超导材料,这一温度比1973年的记录又提高了12K。更重要的是发现陶瓷超导材料,改变了从金属和合金中寻找超导材料的传统思路,在金属氧化物中找到了突破口。他们的研究结果在1986年4月发表后,立即引起世界上超导研究者的关注,并很快形成世界性的超导热。人们进入了在多元氧化体系中寻找高临界温度超导体的竞赛。1987年2月,中国、日本和美国先后报导了临界温度超过氮气液化温度77.3K的超导体研制成功的消息。也就是在这一时期,高温超导进入了一个突飞猛进的发展阶段。在这个研究领域中,中国、美国和日本处于领先地位。

高温超导材料高于35K的超导材料均为金属氧化物,亦即陶瓷材料。高于77.3K的超导材料的金属中除一例外,均含金属铜,其中比较典型的是钇、钡、铜氧化物。

20世纪80年代中期以来,新发现了1300多种超导材料。

1994年1月18日,美国宣布:美国能源部阿贡国立实验室和纽约专门生产超导磁铁、线圈和超低温制冷设备的IGC公司,共同研究并制作出高温超导体磁性线圈组。在液态氦的冷却下该线圈能产生2.6特斯拉强磁场,比地球磁场强7.8万倍,打破了他们去年8月以来保持的1.65特斯拉纪录。

1995年2月27日,美国IBM公司下属的沃森研究中心的科学家说,他们对高温超导机制的研究取得了重大的突破。

尽量提高超导体的温度特性,是全球科学家竞相研究的目标。相信不远的将来,会有越来越多的超导体记录被刷新。

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