超導體的臨界條件_超導體的分類

　　超導體的臨界條件

　　超導體的三大臨界條件是：臨界溫度Tc、臨界電流密度Jc、臨界磁場Hc。

　　臨界溫度Tc：當溫度低于臨界轉變溫度Tc時，材料處于超導態(tài)；超過臨界轉變溫度Tc，超導體由超導態(tài)恢復為正常狀態(tài)。

　　臨界電流密度Jc：當通過超導體的電流密度超過臨界電流密度Jc時，超導體由超導體恢復為正常狀態(tài)。臨界電流密度Jc與溫度、磁場強度有關。

　　臨界磁場Hc：當外界磁場強度超過臨界磁場強度Hc時，超導體由超導體恢復為正常狀態(tài)。臨界磁場強度Hc與溫度有關，關系式如下：

　　超導體的分類

　　超導體的分類方法有以下幾種：

　?。?）根據(jù)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(shù)κ是劃分兩類超導體的標準。

　　在已發(fā)現(xiàn)的元素超導體中，第一類超導體占大多數(shù)，只有釩、鈮、锝屬于屬于第二類超導體；但很多合金超導體和化合物超導體都屬于第二類超導體。

　?。?）根據(jù)解釋理論：傳統(tǒng)超導體（可以用BCS理論或其推論解釋）和非傳統(tǒng)超導體（不能用BCS理論解釋）。

　　（3）根據(jù)臨界溫度：高溫超導體和低溫超導體。高溫超導體通常指臨界溫度高于液氮溫度（大于77K）的超導體，低溫超導體通常指臨界溫度低于液氮溫度（小于77K）的超導體。

　?。?）根據(jù)材料類型：元素超導體（如鉛和水銀）、合金超導體（如鈮鈦合金）、氧化物超導體（如釔鋇銅氧化物）、有機超導體（如碳納米管）。

　　超導體用途

　　超導磁體可用于制作交流超導發(fā)電機、磁流體發(fā)電機和超導輸電線路等。超導量子干涉儀（SQUID）已經產業(yè)化。 另外，作為低溫超導材料的主要代表NbTi合金和Nb3Sn，在商業(yè)領域主要應用于醫(yī)學領域的MRI（核磁共振成像儀）。作為科學研究領域，已經應用于歐洲的大型項目LHC項目，幫助人類尋求宇宙的起源等科學問題。

　　常規(guī)導體做磁體時，要產生10萬高斯以上的穩(wěn)態(tài)強磁場，需要消耗3.5兆瓦的電能及大量的冷卻用水，投資巨大；而超導材料在超導狀態(tài)下具有零電阻和抗磁性，因此只需消耗極少的電能，就可以獲得這么大的穩(wěn)態(tài)強磁場。