超导体
超导体是一种物质，当它变得比 "临界温度 "更冷时，可以无阻力导电。在这个温度下，电子可以在该材料中自由移动。超导体与普通导体不同，即使是非常好的导体。普通导体在变冷时，会缓慢地失去其电阻。相比之下，超导体一次就失去了它们的电阻。这是一个相变的例子。高磁场破坏了超导性，恢复了正常的导电状态。
通常情况下，在导体旁移动的磁铁通过电磁感应在导体中产生电流。但超导体实际上是通过诱导表面电流来完全推开磁场的。超导体不是让磁场通过，而是像一块磁铁一样指向相反的方向，从而排斥真正的磁铁。这被称为麦斯纳效应，它可以通过将超导体悬浮在磁铁上或反之来证明。
一个悬浮在高温超导体上方的磁铁，用液氮冷却。持续的电流在超导体的表面流动。这排除了磁铁的磁场（法拉第感应定律）。实际上，电流形成了一个排斥磁铁的电磁铁。
超导体的历史
| 1911 | 由Heike Kamerlingh Onnes发现的超导现象 |
| 1933 | 迈斯纳效应由沃尔特-迈斯纳和罗伯特-奥克森菲尔德发现 |
| 1957 | 巴丁、库珀和施里弗提出的超导理论解释（BCS理论）。 |
| 1962 | 预测超导库珀对通过绝缘屏障的隧道效应 |
| 1986 | Alex Müller和Georg Bednorz发现了一种陶瓷超导体。陶瓷通常是绝缘体。一种临界温度为30K的镧、钡、铜和氧化合物。为新的超导体开辟了可能性。 |
应用
- 超导量子干涉装置(SQUID)
- 粒子加速器
- 健康领域的小粒子加速器
- 浮空列车
- 核聚变
- 核磁共振扫描器
问题和答案
问：什么是超导体？答：超导体是一种物质，当它变得比 "临界温度 "更冷时，可以无阻力导电。在这个温度下，电子可以在该材料中自由移动。
问：超导体与普通导体有何不同？
答：普通导体在变冷时，会慢慢失去其电阻（变得更有导电性）。与此相反，超导体则是一下子就失去了电阻。这就是相变的一个例子。
问：超导体的一些例子是什么？
答：超导体的一些例子是金属汞和铅、陶瓷和有机碳纳米管。
问：磁铁在导体旁移动对它有什么影响？
答：通常情况下，在导体旁移动的磁铁通过电磁感应在导体中产生电流。但超导体实际上是通过诱导表面电流来完全推开磁场的。
问：什么是迈斯纳效应？
答：麦斯纳效应是指超导体不是让磁场通过，而是像一块磁铁一样指向相反的方向，从而排斥真正的磁铁。这可以通过将超导体悬浮在磁铁上或反之来证明。
问：高磁场是破坏还是增强超导性？
答：高磁场会破坏超导性，恢复正常的导电状态。
