超导体的发展历程

【专家解说】：导电体是这样一种物质，当在此物质的两个不同点上加电位差（单位为伏特）时，允许带电粒子(电子)流动，从而产生电流（单位为安培）。最好的导体，包括银，铜，他们所产生的电阻，也会使导体变热。电阻产生的热量意味着能源和效率损失，为了减少这种能量损失，研究人员一直在寻找方法和材料，以减少电阻产生的能量损失。一个主要的办法是一直使用超导材料，当冷却到非常低的温度接近零°的时候，超导材料的电阻会降到很低。 超导首次发现是在1911年，在某些纯元素（汞，铅）的液态氦温度接近零开尔文温度的冷却情况下（绝对零度或-273°）能实现超导特性。高温超导体（HTS）直到1986年才被发现，像传统的超导体，是基于冷却的基础上，电阻接近零。然而，与传统的超导体材料相比，高温超导体（HTS）能在高于0 k的环境下工作，其最高温度可以达到在70k（氮的沸点温度）的混合物环境下工作。这一特征使液氮制作成冷却剂，这是一个更具成本效益，易于比液态氦使用的材料。今天，一些知名的高温超导体包括铋锶钙铜氧化物能107 K下工作，钇钡铜氧化物可以工作在90K。上面的图片是超导公司在生产新一代高温超导钇钡铜氧薄膜的图片。 高温超导材料现在可用于包括故障限流器，RF（射频应用领域）和微波滤波器，此外高温超导材料还应用于别的领域，比如风力涡轮机，发电机，超高效电源线及其他创新应用的超导材料（新一代电动汽车电机）。更加重要的是在商业应用方面，高温超导材料更加紧凑、封闭的应用在冰箱里面（非常省电）。