超導(dǎo)材料

超導(dǎo)是指某些物質(zhì)在一定的條件下，電阻為零并且完全排斥外磁場的現(xiàn)象。超導(dǎo)材料可以應(yīng)用于磁共振成像、磁懸浮交通工具等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。

1.超導(dǎo)材料有哪些

目前已知的超導(dǎo)體系大致可以分為以下幾類：①含銅氧化物高溫超導(dǎo)材料；②經(jīng)典的BCS理論中所預(yù)測的低溫超導(dǎo)材料；③基于強(qiáng)耦合效應(yīng)形成的重費(fèi)子超導(dǎo)材料；④鐵基超導(dǎo)材料；⑤有機(jī)超導(dǎo)材料等。

2.超導(dǎo)材料原理

超導(dǎo)的本質(zhì)在于其電子配對狀態(tài)的相干性，即在超導(dǎo)態(tài)下的電子行為可以被量子力學(xué)的Bogoliubov理論描述。其原理核心在于超導(dǎo)材料中自由電子與晶格動力離子之間的相互作用，經(jīng)過抽象為BCS理論來描述超導(dǎo)。該理論主要以三個方面為基礎(chǔ)：電子-晶格耦合，庫倫排斥和外勢能，并解釋了超導(dǎo)現(xiàn)象中涉及的物理量。

3.超導(dǎo)材料應(yīng)用

超導(dǎo)材料廣泛應(yīng)用于電力輸配、磁共振成像、磁懸浮交通工具等領(lǐng)域，并有望在量子計(jì)算和量子通訊等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破。大型超導(dǎo)體系還可以作為高能粒子加速器中的磁鐵材料使用。