超导

导体在某温度下电阻为零的状态
超导是在某些材料在一定温度和磁场条件下观察到的一种物理性质,[1]材料内部电阻消失,磁通场从材料中排出。任何表现出这些特性的材料都是超导体。与普通金属导体不同,其电阻随着温度的降低而逐渐降低,甚至降至接近绝对零度,超导体具有特征临界温度,低于该温度时电阻突然降至零。超导态具有一系列临界参量,如临界温度Tc、临界磁场Hc、临界电流密度jc等,必须同时低于三个临界参量,超导态才能维持住。通过超导线环的电流可以在没有电源的情况下无限期地持续存在。[2][3][4]
超导现象是由荷兰物理学家Heike Kamerlingh Onnes于1911年发现的。[5]超导是一种只能用量子力学来解释的现象,它的特点是迈斯纳效应,即在超导体过渡到超导状态期间,磁力线从超导体内部完全喷射。迈斯纳效应表明,超导性不能简单地理解为经典物理学中完美导电性。
1986年,人们发现一些铜酸盐钙钛矿陶瓷材料的临界温度为30-35K;1987年,临界温度被提高到90K以上。[6]对于传统的超导体来说,如此高的转变温度在理论上是不可能的,因此这些材料被称为高温超导体。2023年Dasenbrock-Gammon N等他们称团队在1GPa压强下,使用[]-氮-氢体系材料实现了21摄氏度室温超导[7]

分类

对超导可以根据多种标准进行分类,分别是临界温度、材料以及操作理论等。