超導(dǎo)體的發(fā)展歷程

【專(zhuān)家解說(shuō)】：導(dǎo)電體是這樣一種物質(zhì)，當(dāng)在此物質(zhì)的兩個(gè)不同點(diǎn)上加電位差（單位為伏特）時(shí)，允許帶電粒子(電子)流動(dòng)，從而產(chǎn)生電流（單位為安培）。最好的導(dǎo)體，包括銀，銅，他們所產(chǎn)生的電阻，也會(huì)使導(dǎo)體變熱。電阻產(chǎn)生的熱量意味著能源和效率損失，為了減少這種能量損失，研究人員一直在尋找方法和材料，以減少電阻產(chǎn)生的能量損失。一個(gè)主要的辦法是一直使用超導(dǎo)材料，當(dāng)冷卻到非常低的溫度接近零°的時(shí)候，超導(dǎo)材料的電阻會(huì)降到很低。 超導(dǎo)首次發(fā)現(xiàn)是在1911年，在某些純?cè)兀ü?，鉛）的液態(tài)氦溫度接近零開(kāi)爾文溫度的冷卻情況下（絕對(duì)零度或-273°）能實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)特性。高溫超導(dǎo)體（HTS）直到1986年才被發(fā)現(xiàn)，像傳統(tǒng)的超導(dǎo)體，是基于冷卻的基礎(chǔ)上，電阻接近零。然而，與傳統(tǒng)的超導(dǎo)體材料相比，高溫超導(dǎo)體（HTS）能在高于0 k的環(huán)境下工作，其最高溫度可以達(dá)到在70k（氮的沸點(diǎn)溫度）的混合物環(huán)境下工作。這一特征使液氮制作成冷卻劑，這是一個(gè)更具成本效益，易于比液態(tài)氦使用的材料。今天，一些知名的高溫超導(dǎo)體包括鉍鍶鈣銅氧化物能107 K下工作，釔鋇銅氧化物可以工作在90K。上面的圖片是超導(dǎo)公司在生產(chǎn)新一代高溫超導(dǎo)釔鋇銅氧薄膜的圖片。 高溫超導(dǎo)材料現(xiàn)在可用于包括故障限流器，RF（射頻應(yīng)用領(lǐng)域）和微波濾波器，此外高溫超導(dǎo)材料還應(yīng)用于別的領(lǐng)域，比如風(fēng)力渦輪機(jī)，發(fā)電機(jī)，超高效電源線及其他創(chuàng)新應(yīng)用的超導(dǎo)材料（新一代電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)）。更加重要的是在商業(yè)應(yīng)用方面，高溫超導(dǎo)材料更加緊湊、封閉的應(yīng)用在冰箱里面（非常省電）。