百年研究歷史,10次摘得諾獎,這個“小學科”為何如此重要？
超導研究的歷史雖然只有112年，但通過超導研究直接獲得諾貝爾獎的科學家迄今已有10位。超導研究是物理學中一個很小的分支領域，卻誕生了這么多諾獎，可見它非常重要。超導是凝聚態物理研究的一個基本問題。我們知道，材料是由原子組成的，電子在材料里“跑”，必然會受到一定的阻礙，這種阻礙叫“電阻”。根據電阻大小，我們可以分出絕緣體、半導體、導體。物理學家有一個很簡單的方法對其進行區分，就是看電阻隨溫度怎樣變化。如果電阻隨溫度下降而下降，這種物質叫作“導體”；如果電阻隨溫度下降而上升，這種物質叫作“絕緣體”。那么，超導體是如何發現并不斷發展的呢？我們來簡單追溯一下它的發展歷史。（圖片來源：www.gizmag.com）超導體三大特性逐步揭秘溫度下降到很低的情況下，電阻會有什么變化？早期，物理學家并不能解決這個問題。沒有辦法做實驗，就只能猜想。1911年，荷蘭物理學家昂尼斯發現金屬汞在-269℃時電阻突然消失，并因發現“超導電性”而獲得1913......閱讀全文
簡述超導體的分類方法
超導體的分類方法有以下幾種： （1）根據材料對于磁場的響應：第一類超導體和第二類超導體。從宏觀物理性能上看，第一類超導體只存在單一的臨界磁場強度；第二類超導體有兩個臨界磁場強度值，在兩個臨界值之間，材料允許部分磁場穿透材料。從理論上看，如上文“理論解釋”中的GL理論所言，參數κ是劃分兩類超導體
化學所等在有機超導體研究中取得進展
1964年，美國科學家Little理論預測有機化合物具有超導電性且其超導轉變溫度可達到室溫，激發了研究者們對有機超導體的研究熱情。第一個有機超導體(TMTSF)2PF6發現于20世紀80年代，發展至今，有機超導體主要有三大類：類似(TMTSF)2PF6的有機電荷轉移鹽、基于碳材料的超導體、有機并
鎳基超導體的機理研究取得重大突破
10月31日，中山大學物理學院姚道新教授在國際上首次提出了雙層鎳氧超導體的多軌道模型，并分析了其電磁性質。該成果對于理解新型鎳基超導體的微觀圖像和超導機理起到了重要作用。相關論文發表于《物理評論快報》。 姚道新教授 據了解，超導材料具有絕對零電阻、完全抗磁性和宏觀量子隧穿效應的特殊性質。中山
中國科大在有機超導體研究領域取得重要突破
近日，中國科學技術大學微尺度國家實驗室陳仙輝教授課題組在堿金屬摻雜菲中發現了5開爾文溫度的超導電性，這是有機超導體領域的重要突破。相關成果以Superconductivity at 5K in alkali-metal-doped phenanthrene為題，刊登在10月18日
二維高溫超導體研究取得新進展
中國科學技術大學教授陳仙輝與復旦大學物理學系張遠波課題組合作，在揭示高溫超導機理方面取得新進展。研究成果于北京時間10月31日在線發表于國際學術期刊《自然》。 超導是物理學中最迷人的宏觀量子現象之一，是日久彌新的研究領域。但是非常規高溫超導的機理依然沒有完全解決。如何找到通向高溫超導秘密之門的
鐵基高溫超導體電子結構與超導能隙研究取得新進展
2008年發現的鐵基超導體其超導轉變溫度最高可達55K，是繼1986年發現的銅氧化物高溫超導體之后發現的第二類新的高溫超導體系。它的發現，為高溫超導電性的研究開辟了一個新的方向。與銅氧化物高溫超導體的研究類似，鐵基超導體研究的核心問題是理解其高溫超導電性產生的機理。對材料電子結構
物理所鐵基超導體新122體系新超導體探索取得進展
FeAs基超導體的超導電性被普遍認為源自自旋漲落誘導的近似嵌套空穴型費米面和電子型費米面之間的帶間散射。2010年11月，鐵基超導體KFe2Se2【Phys. Rev. B 82, 182520 (R) (2010)】的發現引發了國際上鐵基超導新的研究熱潮。 中科院物理研究所/北京凝聚
曲阜師范大學復現韓國室溫超導體實驗結果公布：無零電阻特性
曲阜師范大學復現韓國抗磁性材料LK-99的實驗結果出來了。 8月2日晚間，曲阜師范大學物理工程學院教授劉曉兵向界面新聞記者表示，其團隊今日利用四引線法對此前合成的抗磁樣品進行了初步的電阻測試，測試結果發現該樣品在常溫到50K（-223.16℃）低溫范圍內仍存在大的電阻值，測試過程中并沒有出現電
高溫超導體基本特性的測量
實驗目的?1.（利用直流測量法）測量超導體的臨界溫度；?2．觀察磁懸浮現象；?3．了解超導體的兩個基本特性—零電阻和邁斯納效應。實驗儀器?測量臨界溫度和阻值的成套儀器、邁斯納效應成套儀器、計算機、CASSY 傳感器?實驗原理?1． 零電阻現象 處于絕對零度的理想的純金屬，其規則排列的原子（晶格）周期
石墨烯扭轉“角度”可變超導體
英國《自然》雜志日前連發兩篇物理學重磅論文，報告了麻省理工學院（MIT）科學家對非常規超導材料的行為的新見解，這一發現轟動業界，被稱為石墨烯超導的重大進展。此類材料已讓物理學家困惑達幾十年之久，而最新發現或有助于開發高溫超導材料，用來制作強大的磁體或開發低功耗電子技術。 根據1957年的超導電
什么是“半導體”和“超導體”
半導體（ semiconductor）指常溫下導電性能介于導體（conductor）與絕緣體（insulator）之間的材料。超導體（英文名：superconductor），又稱為超導材料，指在某一溫度下，電阻為零的導體。在實驗中，若導體電阻的測量值低于一個極小值，可以認為電阻為零。半導體是指一種導
超導體的完全導電性
完全導電性又稱零電阻效應，指溫度降低至某一溫度以下，電阻突然消失的現象。 完全導電性適用于直流電，超導體在處于交變電流或交變磁場的情況下，會出現交流損耗，且頻率越高，損耗越大。交流損耗是超導體實際應用中需要解決的一個重要問題，在宏觀上，交流損耗由超導材料內部產生的感應電場與感生電流密度不同引起
超導體的完全抗磁性簡介
完全抗磁性又稱邁斯納效應，“抗磁性”指在磁場強度低于臨界值的情況下，磁力線無法穿過超導體，超導體內部磁場為零的現象，“完全”指降低溫度達到超導態、施加磁場兩項操作的順序可以顛倒。完全抗磁性的原因是，超導體表面能夠產生一個無損耗的抗磁超導電流，這一電流產生的磁場，抵消了超導體內部的磁場。 超導體
什么是超導體，原理是什么
什么是超導體：硬超導體超導體（英文名：superconductor），又稱為超導材料，指在某一溫度下，電阻為零的導體。在實驗中，若導體電阻的測量值低于10-25Ω，可以認為電阻為零。?[1]?超導體不僅具有零電阻的特性，另一個重要特征是完全抗磁性。人類最初發現超導體是在1911年，這一年荷蘭科學家海
超導體中為什么存在電流
所謂超導體就是其本身的電阻為零，所以流過電流時不會產生壓降。另外其沒有電勢差但能流過電流可以這樣解釋：因為電源本身就有電勢差，而超導體只是一條路徑讓自由電子無阻礙地通過而已。
界面效應用于TMD超導體系研究獲進展
近日，中國科學院上海硅酸鹽研究所、上海微系統與信息技術研究所、北京大學等共同合作研究，通過化學剝離成單層TaS2納米片，以及納米片抽濾自組裝而重新堆疊成TaS2薄膜。重新組裝的TaS2薄膜打破了原母體的晶體結構，形成了豐富的均質界面，并獲得了比母體材料更高的超導轉變溫度和更大的上臨界場。相關研究
新研究發現“籠目”超導體中低能集體激發模
超導態是庫珀對凝聚后形成的宏觀量子液體態，由包含能隙的大小（Δ）及相位（?）等超導序參量描述。基于超導序參量的集體激發模式的研究可以深入理解庫珀對的配對對稱性和軌道性質，對探索研究多分量的新型超導體以及超導配對機制具有重大的意義。目前，與超導相關的超導集體激發模僅在在少數幾種常規超導體中被觀測到。但
中國科大在籠目結構超導體研究中獲進展
中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心、物理學院、中科院強耦合量子材料物理重點實驗室陳仙輝、吳濤和王震宇等組成的研究團隊，在籠目結構（kagome）超導體研究中取得重要進展。科研團隊在籠目超導體CsV3Sb5中觀測到電荷密度波序在低溫下演化為由three state Potts模型所描述的電
新方法誘導非超導材料產生超導性－可讓超導體性能更強
美國休斯頓大學官網10月30日發布公告稱，該校德克薩斯超導中心科學家發表在《美國科學院院刊》上的最新研究稱，他們能誘導非超導材料產生超導性，還可增強超導材料的超導性能，拓展其應用范圍。 該中心華裔科學家朱經武和他的團隊利用界面組裝技術，誘導非超導材料鈣鐵砷復合物界面表現出超導性，提供了發現高
新工具可精確檢測超導體特性
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518209.shtm
超導體的基本電磁學性質
1.完全導電性，即對電流沒有任何的阻力，電流可以在超導體內長期流動，不產生熱效應，一般超導體在通過電流時兩端沒有電壓2，完全抗磁性，即磁力線完全不能穿透它，可以懸浮于磁場上方，利用這一點可以制成無摩擦軸承。3，可以承載超強電流而不發燒，可以用來繞制具有超強磁場的電磁體。4，閉合超導體線圈在被感生出電
神奇！石墨烯扭轉“角度”可變超導體
科技日報北京3月21日電 ，英國《自然》雜志日前連發兩篇物理學重磅論文，報告了麻省理工學院（MIT）科學家對非常規超導材料的行為的新見解，這一發現轟動業界，被稱為石墨烯超導的重大進展。此類材料已讓物理學家困惑達幾十年之久，而最新發現或有助于開發高溫超導材料，用來制作強大的磁體或開發低功耗電子技術。根
超導體的通量量子化
通量量子化又稱約瑟夫森效應，指當兩層超導體之間的絕緣層薄至原子尺寸時，電子對可以穿過絕緣層產生隧道電流的現象，即在超導體（superconductor）—絕緣體（insulator）—超導體（superconductor）結構可以產生超導電流。 約瑟夫森效應分為直流約瑟夫森效應和交流約瑟夫森效
復旦大學發現新型高溫超導體
7月17日，復旦大學物理學系教授趙俊團隊聯合中國科學院物理研究所研究員郭建剛團隊、北京高壓科學研究中心研究員曾橋石團隊，成功生長了三層鎳氧化物La4Ni3O10高質量單晶樣品，證實了鎳氧化物中具有壓力誘導的體超導電性，且材料呈現出奇異金屬和獨特的層間耦合行為，為人們理解高溫超導機理提供了新的視角
超導體中的電流有什么特點
超導體最重要的特點是電流通過時電阻為零，有一些類型的金屬（特別是鈦、釩、鉻、鐵、鎳），當將其置于特別低的溫度下時，電流通過時的電阻就為零。在普通的導體中，大部分通過導體的電流由于電阻的原因變為熱能，因而被“消耗”掉了。在超導體中，實際上沒有阻力，這樣，一旦接通電流，從理論上講就永遠不會中斷。在一個用
超導體新定律——溫度方程式
基礎物理向前邁出一小步，商業科技向前邁出一大步。超導體的實際應用一直很難打破極限溫度的界限，美國麻省理工學院發現了一種支配薄膜超導體的定律，最重要的參數也許是關鍵溫度──也就是材料會轉變成超導體的溫度；不過雖然該溫度值能藉由MIT新發明的方程式來優化，遺憾的是還無法降低到室溫……超導體(superc
研究人員利用超級計算機深入探究高溫超導體
硒化鐵無論在何種程度的壓力下都是一種高溫超導體。美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的研究員正在使用Mira（一種超級計算機）來研究硒化鐵的磁狀態，以期更好理解高溫超導機理。 美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校(UIUC)的研究員正在ALCF(一個美國能源部科學用戶設備的辦公室)使用超級計算機，來探
美國研究證明新型高溫超導體可降低核聚變成本
美國麻省理工學院研究人員在《IEEE應用超導匯刊》上發表6篇論文，宣布通過他們所研發的新型高溫超導磁體，能夠將可控核聚變裝置托卡馬克的體積和成本壓縮至目前的1/40，并成功通過了嚴格的科學測試和論證。 尺寸和成本是核聚變裝置能否在現實中應用的關鍵問題。通過縮小體積，既可以大幅減少超導磁體占用的
中科大：發現迄今最高超導轉變溫度元素超導體
記者24日從中國科學技術大學獲悉，該校陳仙輝教授團隊的應劍俊特任研究員等人與南京大學孫建教授課題組合作，通過超高壓技術手段，發現元素鈧在高壓下具有高達36K的超導轉變溫度，刷新了元素超導最高轉變溫度紀錄。相關研究成果于22日在線發表于《物理評論快報》上。元素超導體為研究超導電性提供了一個最簡單、最干
牛津儀器在京舉辦超導體及超導磁體研討會
2013年11月5日，牛津儀器在北京召開首屆牛津儀器Nb3Sn超導體及超導磁體研討會。來自中國科學院高能物理研究所、中國科學院物理研究所、中國電力科學研究院、中國科學院電工研究所、中國科學院理化技術研究所等從事超導磁體項目設計或制造的科學家及應用工程師參加了本次研討會。共同探討了牛津儀