超导现象（超导现象最直接的应用之一是制造）

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什么是超导？

超导现象是指在一定温度以下，材料的电阻变为零(目前小至1025欧姆平方毫米/米，如果有的话)的现象，该温度称为超导转变温度(Tc)。超导现象的特点是电阻为零，完全抗磁性。

什么是超导？

低温世界是一个神奇的世界。如果你把一束花放在液氮里，拿出来掉在地上，它们会像玻璃一样碎掉；如果你把一个橡皮球放在液氮里，拿出来，它会像铃铛一样响；水银在低温下比铁结冰硬，所以可以用锤子钉在墙上。在液氮中冻硬的面包可以在黑暗的房间里发出天蓝色的光...安纳斯领导的实验室是这样一个美丽的童话世界，也是世界上最寒冷的地方。虽然莱顿经常开花，但实验室产生的低温比南极或北极的最低温度(-88℃)低好几倍。

超导演示实验当时，科学家已经能够把除氦以外的所有气体变成液体。使用液态氢，已经获得了-253℃的低温，Annas决心获得更低的温度。但是，要把氦做成液体还是很难的。比如，即使空气体在液氦的温度下也会变成固体。如果不小心碰到空气体，空气体会立即在液氦表面形成一层坚硬的涂层。然而，安纳斯不会被这样的困难吓倒。

低温实验室不是个好地方。实验室里到处都是管道和隆隆作响的真空泵。因为低温不是一下子就能获得的。你必须一步步走下温度的台阶。温度越低，越难。Annas首先用液化氯甲烷达到-90℃，用乙烯达到-145℃，用氧气达到-183℃，用氢气达到-253℃。最终在1908年成功实现了最后一种永久气体氦的液化，低温达到-269℃。然后他用液氦抽空空，得到了-272℃。

这个温度属于超低温。当时世界上只有莱顿大学的低温实验室能获得如此低的温度。在这种独特的条件下，安纳斯和他的同伴们研究了极低温度下的各种现象。他们发现，当汞、铅和锡普遍冷却到物质的特征转变点以下时，电阻会突然消失，成为超导物体。也就是说，超导线圈中一旦产生电流，就会一次又一次地向下流动。因为电阻已经消失，电流在流动中不会衰减。安纳斯把一个铅线圈放在液氦里，在铅线圈旁边放一块磁铁，突然把磁铁拿掉。根据法拉第电磁感应，在引线线圈中产生感应电流。果然，在低温下，电流沿着铅环不停地转动，就像一匹不知疲倦的马。

1911年，令人震惊的消息终于从莱顿大学低温实验室传来:水银的电阻在-269℃消失了！这种现象在物理学上叫做超导。1913年，安纳斯因这一重要发现获得了诺贝尔奖。

超导演示实验

什么是超导？

超导是指材料在某一温度以下电阻变为零的现象，该温度称为超导转变温度(Tc)。超导现象的特点是电阻为零，完全抗磁性。

1911年，荷兰科学家阿尼斯测量水银在低温下的电阻率时，发现当温度降到零下269度时，水银的电阻竟然消失了！电阻的消失称为零电阻。所谓“电阻消失”只是指电阻小于仪器最小可测电阻。可能有人会想:如果仪器的灵敏度进一步提高，电阻会被测到吗？这个问题可以通过“连续电流”实验来解决。零。如果回路没有电阻，自然就不会有电能的损耗。一旦电流在回路中被激发，它就可以在没有任何电源补充能量给回路的情况下继续存在。有人曾经把电流放在超导材料制成的环里两年半没有衰减。所以电阻率上限可以是10-23欧姆·厘米，不到最纯铜的剩余电阻率的十亿分之一。零电阻效应是超导态的两个基本性质之一。

正常导体组成的回路有电阻，就意味着电能的损耗，即电能转化为热量。这样，如果没有电源不断给回路补充能量，回路中的电能就会在极短的时间内(例如微秒)全部消耗掉，电流衰减为零。如果回路没有电阻，自然就不会有电能的损耗。一旦电流在回路中被激发，它就可以在没有任何电源补充能量给回路的情况下继续存在。有人曾经把电流放在超导材料制成的环里两年半没有衰减。所以电阻率上限可以是10-23欧姆·厘米，不到最纯铜的剩余电阻率的十亿分之一。零电阻效应是超导态的两个基本性质之一。

超导态的另一个基本性质是抗磁性，也称为梅斯纳效应。即只要超导体在磁场中处于超导状态，其内部产生的磁化强度就与外部磁场完全抵消，使内部磁感应强度为零。换句话说，磁力线完全被排除在超导体之外。

处于超导状态的导体叫做超导体。超导体的DC电阻率在某一低温下突然消失，这种现象称为零电阻效应。没有导体的电阻，电流流过超导体时不会造成热损失，电流可以在没有电阻的导体中形成强电流，从而产生超强磁场。

1933年，荷兰的迈斯纳和奥尔森菲尔德共同发现了超导体的另一个极其重要的性质——当金属处于超导状态时，超导体内的磁感应强度为零，但体内原有的磁场被挤出。

单晶锡球实验表明，当锡球过渡到超导态时，锡球周围的磁场突然发生变化，磁力线似乎突然被排除在超导体之外。人们把这种现象称为“梅斯纳效应”，是1933年沃尔特·梅斯纳和罗伯特·奥克森菲尔德在测量超导锡和铅样品外的磁场时发现的。

在磁场存在的情况下，样品被冷却到它们的超导相变温度以下。低于相变温度，样品几乎抵消了所有的内部磁场。

他们只是间接地发现了这种影响；由于超导体磁通守恒，当内部磁场减弱时，外部磁场增强。这个实验第一次证明了超导体不仅是理想导体，而且为超导态提供了一个独特的定义性质。

更多信息，请参考超导。

超导反应是什么意思？

超导的反应叫做超导。

一些物质的电阻在很低的温度下变为零。这种现象被称为超导。超导现象的优点:如果将超导材料用于电厂发电和输送电能，可以大大减少电能的损耗；利用超导材料制造电子元器件，不需要考虑散热问题，可以大大减小元器件的尺寸，实现电子设备的小型化。

超导的基本特征:

完全导电适合直流电。超导体在交流电或交变磁场中会产生交流损耗，频率越高损耗越大。交流损耗是超导体实际应用中需要解决的一个重要问题。宏观上，交流损耗是由超导材料内部产生的感应电场和感应电流密度的差异造成的。

微观上，交流损耗是由量子化磁通线的粘性运动引起的。交流损耗是表征超导材料性能的一个重要参数。如果能降低交流损耗，就能降低超导装置的制冷成本，提高运行的稳定性。超导体表面可以产生无损耗的抗磁性超导电流，这种电流产生的磁场抵消了超导体内部的磁场。

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