El principio de la superconductividad y su mecanismo físico son los siguientes:
Los pares de cobre se refieren al fenómeno de que a bajas temperaturas, la resistencia de ciertos metales o aleaciones desaparece repentinamente y el campo magnético es completamente repelido.
1. Descubrimiento de la superconductividad
1. Descubrimiento de la superconductividad
En 1911, el físico holandés Heike Kompel descubrió por primera vez el fenómeno de la superconductividad en el mercurio. Se observaron en la muestra, y posteriormente se descubrieron fenómenos similares en otros metales y aleaciones.
2. Descripción del par de Cooper
El físico británico Nathan Joseph Cooper propuso en 1962 la teoría del "par de Cooper", que explicaba con éxito el fenómeno de las causas de la superconductividad.
2. Explicación de los fenómenos superconductores
1. Fenómeno de resistencia cero
Los superconductores exhiben características de resistencia cero a bajas temperaturas y los electrones pueden transportarse libremente en los superconductores. Sin ser golpeado, la resistencia se reduce a cero y la corriente puede seguir formándose.
2. Fenómeno de repulsión del campo magnético
En el estado superconductor a bajas temperaturas, los superconductores muestran una repulsión total al campo magnético, lo que se denomina "efecto Meissner".
3. Apareamiento de electrones
La teoría del par de Cooper explica que la causa fundamental de la superconductividad es que los electrones se emparejan en forma de pares de Cooper en los superconductores, formando una carga de materia condensada, dando como resultado en transporte gratuito de cargas.
3. Materiales superconductores y aplicaciones
1. Superconductores de tipo I y tipo II
Los superconductores se dividen en tipo I y tipo II según su respuesta a los campos magnéticos Los superconductores de tipo II son dos tipos de superconductores. Los superconductores de tipo I se repelen completamente bajo un campo magnético externo, mientras que los superconductores de tipo II pueden tolerar la existencia de flujo magnético bajo un determinado campo magnético.
2. Superconductor de alta temperatura
En 1986, Johnston, del laboratorio IBM en Suiza, propuso el primer material superconductor de alta temperatura, que aumentó considerablemente la temperatura superconductora y preparó el escenario para Tecnología superconductora. La aplicación proporciona un espacio más amplio.
3. Aplicaciones superconductoras
La tecnología superconductora se utiliza ampliamente en imágenes médicas, transmisión de energía, equipos de energía, dispositivos electrónicos y otros campos, como imágenes de resonancia magnética (MRI) superconductoras, superconductoras. generación de energía eólica, almacenamiento de energía magnética superconductora, etc.
IV. Investigación y Desarrollo de la Superconductividad
1. Teoría BCS
La teoría BCS es la primera explicación teórica exitosa del fenómeno de la superconductividad, propuesta por John ·Tres científicos. , Bardeen, Leon Cooper y Robert Schriefer, propusieron que esta teoría explica con éxito el mecanismo de la superconductividad a baja temperatura.
2. Descubrimiento de nuevos materiales superconductores
Después de 1986, con el descubrimiento de materiales superconductores de alta temperatura, la investigación sobre superconductores entró en una nueva etapa y continuaron apareciendo nuevos materiales. Mecanismos superconductores.
3. Mejora de la tecnología superconductora
El desarrollo de la tecnología superconductora ha avanzado constantemente. Por ejemplo, en la preparación de materiales superconductores, la gente utiliza dopaje de aleaciones, control de impurezas y mejoras de procesos. a nanoescala han aumentado aún más la temperatura crítica superconductora.