什么是高温超导体(High-Temperature Superconductor)？

高温超导体（HTS）是一种在氦的液态温度以上表现出超导电特性的材料。这个温度范围，从-452°到-454°F（-269°到-270°C）被认为是超导性的理论极限。然而，1986年，美国研究人员Karl Muller和Johannes Bednorz发现了一组基于铜的...

高温超导体（HTS）是一种在氦的液态温度以上表现出超导电特性的材料。这个温度范围，从-452°到-454°F（-269°到-270°C）被认为是超导性的理论极限。然而，1986年，美国研究人员Karl Muller和Johannes Bednorz发现了一组基于铜的高温超导体化合物，这些铜氧化物，如钇钡铜氧化物YBCO7，镧锶铜氧化物LSCO和汞铜氧化物HgCuO，高温超导体在高达-256华氏度（-160摄氏度）的温度下表现出超导性。高温超导体可以彻底改变聚变能的研究和生产领域。穆勒和贝德诺兹的发现导致了1987年诺贝尔物理学奖的颁发给两位研究人员，但是这个领域继续发展。2008年正在进行的研究以铁和砷的元素为基础，产生了一类新的具有超导电性的化合物，如氧化镧-铁-砷、LaOFeAs等。日本材料科学研究人员Hideo Hosono首次证明了它是一种高温超导体在-366华氏度（-221摄氏度）的温度下。其他稀有元素与铁混合，如铈、钐和钕，创造了新的化合物，也显示出了超导特性。截至2009年，高温超导体的记录是由铊、汞、铜、钡、钙、锶制成的在-211华氏度（-135摄氏度）下表现出超导性。截至2011年，高温超导体研究领域的焦点一直是更好化合物的材料科学工程当超导材料的温度达到-211°F（-135°C）时，这就允许在液氮存在的情况下检查其质量。由于液氮是许多实验室环境中常见且稳定的成分，并且存在于-320°F（-196℃）的温度下，它使新材料的测试变得更加实用和广泛。超导技术对传统社会的好处仍然需要能够在接近室温下工作的材料。由于超导体对电流几乎没有阻力，电流几乎可以无限期地通过超导导线，这将降低所有电力需求的电力消耗率，并使此类设备与标准电子技术相比速度超快。强大的磁铁将可用于可负担得起的磁悬浮列车、医疗应用和聚变能此外，这种超导体技术可能包括量子计算机的开发，其处理数据的速度可能比2011年的量子计算机快数亿倍

发表于 2020-09-08 00:45
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分类：科学教育

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