近代物理讲座 第七讲 超导电性

上世纪末和本世纪初低温制冷技术迅速发展,1908年Leiden实验室在Onnes指导下实现了氦气液化,在此基础上再用减压降温技术,他们获得了4.2K到1K的低温.在新的低温区测量了金属电阻特性变化,1911年 Onnes发现在4.2K附近水银的电阻已经降到该实验室仪器无法测出的程度.估计,在1.5K时水银的电阻与0℃水银电阻之比小于十亿分之一,而且电阻是在4.2K附近突然下降到这种无法测出的程度的.1912年对锡和铅也发现了这种电阻突然消失现象.1913年在Onnes发表的论文中首次提出超导电性(Superconductivity)这个名词,即认为水银在4.2K附近进入了一个新的…     

氦的液化和超导电性的发现

 十九世纪后半叶,在研究气体的性质随压强和温度变化的关系上,荷兰物理学家作出了重要贡献.1873年、苑德瓦尔斯(Van der Waals)在他的博士论文《气态和液态的连续性》中,提出了包括气态和液态的“物态方程”,即范德瓦尔斯方程.1880年、范德瓦尔斯又提出了“对应态定律”,进一步得到物态方程的普遍形式.在他的理论指导下,英国人杜瓦(J.Dewar)于1898年实现了氢的液化。他所在的荷兰莱顿大学发展了低温实验技术,建立了低温研究所.这个研究所的创始人就是著名低温物理学家昂纳斯(K.Onnes,1853-1926).     

超导临界温度测量

1911年翁纳斯(Onnes)在测量低温下汞的电阻时,发现在4.2K附近电阻突然消失,突变前后,电阻值变化超过10~4倍。这种在低温下电阻突然消失的现象称为超导电性。具有超导电性的材料称为超导体。     

中国科学院物理研究所超导国家重点实验室

超导电性是指材料在低温下电阻完全消失的一种物理现象。超导电性的研究一直是凝聚态物理的重要课题,对基础理论创新和应用技术发展两方面都有着重要的意义。自1911年荷兰物理学家Onnes发现超     

磁悬浮列车与超导

据悉,在不久的将来,建造从北京到上海的长距离磁悬浮列车,到那时,乘坐磁悬浮列车从上海到北京只需4个小时. 超导是超导电性的简称,它是指金属、合金及其氧化物的电阻变为零的性质.自1911年荷兰物理学家昂纳斯(H.K.Onnes)发现低温超导现象以来,对超导的研究和应用,特别是1986年后高温超导的研究和应用,已取得重大进展.     

中国科学院物理研究所超导国家重点实验室

超导电性是指材料在低温下电阻完全消失的一种物理现象。超导电性的研究一直是凝聚态物理的重要课题,对基础理论创新和应用技术发展两方面都有着重要的意义。自1911年荷兰物理学家Onnes发现超导电性以来,已经有5次诺贝尔物理学奖授予和超导相关的研究。1986年铜氧化合物超导体     

漫谈第二代高温超导带材

正一、高温超导材料的问世超导现象是1911年荷兰低温物理学家昂内斯(H.Onnes)发现的,他在莱顿实验室研究液氦温度下的物性时,发现汞在极低的温度下,其电阻突然减小为零,而且去掉外电场后,电流可以持续流动。后来经过长时间多次实验验证,他确定发现了一个新的现象——并将此现象称之为超导现象,从此揭开了超导研究的帷幕。1933年德国物理学家     

超导电性及应用介绍

 1911年荷兰物理学家Onnes发现纯的水银样品在4.2K附近电阻突然消失,接着又发现其他一些金属也有这样的现象,这一发现开辟了一个崭新的超导物理领域.     

超导及其应用专题编者按

1911年荷兰科学家Heike Kamerlingh Onnes首次在金属汞中发现超导现象以来,超导作为人类发现的第一个宏观量子现象已经有百余年的研究历史.在这百余年的时间里,人们对传统的低温超导材料的认识及应用已经取得了巨大的成就,尤其是关于其超导机理的BCS理论的建立极大地推动了凝聚态物理的发展.在铜氧化物高温超导体发现后的近三十余年里,源于对其机理的研究开辟了基础物理新的领域,也为超导体的应用带来了新的技术.然而,非常规高温超导机理的研究和高临界参数的新超导体的探索仍面临许多挑战.     

超导性

約五十年以前,荷兰低溫物理学家翁那斯(H.K.Onnes)将电流通过凝固了的水银时,得到了一个意外的发現:在絕对零度以上几度时,水銀对电流的阻力完全消失(見图1——水银电阻-溫度曲线)。这个奇异的现象和我們夙知有关大自然的基本观念是相抵触的,直到今天物理学家們仍在寻找它的解释。虽然我們还不够彻底地了解超导性,可是已将一些知道的加以应用了。这篇报告闡述一些这方面的最近工作,說明超导体可能作为低温电子学里的元件。首先談談一个通常金属是怎样导电的。我們知道     

高T_c氧化物超导体

自从1911年 Onnes 发现超导体以来,由于 Müller,朱经武,赵忠贤等发现,氧化物超导体,从而突破了超导转变温度以每年提高大约零点三度的缓慢进程(见图1),把液氮温区超导的梦想变成了现实,引起了社会的极大关注,在全世界形成了一股强大的超导热潮.     

Ti-Pd系的超导性

自从1912年Onnes发现世界上第一个超导合金其T_c略高于组成元素的自身值之后,人们不断地努力寻找比组成元素T_c值有较大幅度提高的各种组合,至今已找到了数以千计的超导合金和化合物.关于Ti-Pd系二元合金,Raub等人曾提过A-15结构的Ti_4Pd会有超导性,但尚未见到详细的研究报道,Ti-Pd系超导性的研究基本是空白.     

超流性

1908年7月10日,来登大学的翁那斯(H.K.Onnes)成功地将氦气冷却到液体状态。他在这接近絕对零度的低溫領域里的成就,引导出物体两个奇异性质的新发現,和我們在常溫下所熟知的性貭完全不同。这两个性貭全涉及到“无摩擦”流动現象。     

1911年4月：昂内斯开始研究超导性

2007年,物理界庆祝高温超导体“物理界的伍斯托克”会议20周年,以及BCS超导理论50周年。然而,超导性的故事实际上却是开始于1911年,那年昂内斯（Heike Kamerlingh Onnes）最先发现了超导现象。     

1938年1月:超流体的发现

当氦-4降温至低于2.2K时,它会开始出现一些很奇特的行为——液态氦几乎可以毫无阻力地通过细管,甚至可以爬上管壁,溢出管外。尽管液态氦早就出现奇特的现象,但是科学家还是在将氦液化过后的30年才发现它的超流体性。1908年,Heike Kamerlingh Onnes首度在荷兰的Leiden大学将氦液     

水在室温下也能结冰

水在极端条件下会出现奇异的现象，比如在室温下结冰。荷兰莱顿大学（Leiden University）有一个以低温物理之父卡莫林·昂尼斯（Kamerlingh Onnes）命名的实验室，该实验室的贾奈什（K．B．Jinesh）和弗兰肯（J．W．M．Frenken）制造了一种摩擦力显微镜，它装有一根亲水的钨探针，探针可以在厌水的石墨表面前后移动。在非常干燥的环境中，探针的运动表现出预期的平滑运动方式。但是在湿度很大的环境中（相对湿度大于10％），     

超导磁体及其应用

自从1911年翁纳斯(Kamerlingh Onnes)发现了超导现象以来,已经过去六十八年了.然而,真正使超导有其重大的应用价值,也只不过是近十几年的事情.原因很简单,虽然一些材料在一定温度下变成了超导体(即电阻消矢,完全抗磁),然而它本身的临界电流和临界磁场H都很低,没有什么实用价值.直到发现了和H都很高的非理想第类超导体并能把它加工成可复绕的线材和带材之后,超导体在实际生活中才获得了广泛的应用.现阶段国内外生产的超导材料,大都用于制造各种不同用途的实用超导磁体. 下面我们就超导磁体的一些问题谈点意见. 一、超导磁体的设计要求 如图…     

现代物理学史上的一位奇才——彼得·卡皮察

俄国著名的物理学家彼得·卡皮察一生在超强磁场和极低温这些极端条件下取得了许多重要的成就:得到了著名的卡皮察定律;发现了卡皮察热阻和He Ⅱ的超流动性;发展了磁控电子装置的一般理论;建成了连续运转的磁控管振荡器;提出了关于球形闪电本性的假说.由于在低温物理学方面所做的杰出贡献,1978年度被授予诺贝尔物理学奖,使他成为诺贝尔物理学奖史上年龄最大的一位获奖者.他是现代物理学史上的一位奇才,他通过独特的思维方式和快速转移科研阵地的能力,把科学研究推向了一个又一个新的高峰.     

敬佩和感激——记虞福春先生的两件事

<正>虞福春先生是著名的核物理学家和教育家。1955年起在北京大学任教,筹建技术物理系并担任系领导工作。期间,从1982年2月到1983年11月,只有短短的、不到两年的时间,临时出任物理系主任,应该是任职时间最短的系主任,但却有两件事得到了虞先生的帮助和教诲,给我留下了深刻的印象。我有幸在改革开放之初,1980年3月到美国康奈尔大学,在著名低温物理学家David Lee教授(因1970年代初期发现液体氦-3的超流相,1996年获诺贝尔物理学奖)的实验室工作。1981年秋,在参加完第16届国际低温物理学会议后,由于我的     

超导及其应用前景

自1911年卡末林-昂内斯(Heike Kamerlingh Onnes)发现超导电性以来，90多年过去了．迄今，在这一领域研究的科学工作者，有五批获得了诺贝尔奖．它们标志着在开拓这一研究的领域中具有的突破性的进展，基于这些进展取得了重大应用的前景或在理论概念上确立了对其他研究领域也有相当可借鉴处的成果．这一领域的理论研究及应用开发在21世纪仍是重要科学前沿课题；