高温超导

一种超导现象
高温超导(High-temperature superconductivity,缩写为high-T c 或HTS)是一种物理现象,指一些具有较其他超导物质相对较高的临界温度的物质在液态氮的环境下产生的超导现象。[2][1][6][7]但即便称为高温超导,“高温”仍然远低于环境温度(室温),通常指临界温度高于液氨温度(大于 77 K) 的超导体[8][2]1986年,高温超导体由美国国际商业机器公司(IBM)研究人员格奥尔格·贝德诺尔茨(Johannes Georg Bednor) 和卡尔·米勒(K. Alex Müller)发现,虽然临界温度[a]约为 35.1 K(−238.1 °C;−396.5 °F),但朱经武对这种新型超导体进行了改进,使之成为第一个高温超导体,临界温度为 93 K(−180.2 °C;−292.3 °F)。 贝德诺尔茨和米勒因“在发现陶瓷材料超导性方面的重要突破”而荣获1987年诺贝尔物理学奖。大多数高温超导材料是II型超导体[b][2]
高温超导体的主要优点是它们可以使用液氮进行冷却,与之前已知的需要昂贵且难以处理的冷却剂(主要是液氦)的超导体相比。高温超导材料的第二个优点是它们在比以前的材料更高的磁场中保持超导性。大多数高温超导体是陶瓷材料,而不是金属材料。陶瓷超导体有着广泛的实际应用,但在制备制造方面仍然存在许多问题。[2]
高温超导体的发现,突破了温度壁垒,把超导应用的温度从液氦提高到了液氮温区,超导电子学也得到了进一步的充实和发展。相关应用有超导电缆、超导微波无源器件,滤波器谐振器、延迟线、耦合器微波开关等。此外,超导红外辐射计也开辟了超导电子学在红外领域的应用。[7][3][9]

历史沿革

超导现象的发现及研究