如果……我们得到高温超导体怎么办？ 希望的羁绊
无损传输线、低温电气工程、超电磁体，最终在热核反应堆中轻轻压缩数百万度的等离子体，一条安静而快速的磁悬浮轨道。 我们对超导体寄予厚望...
超导 称为零电阻的物质状态。 这在一些材料中可以在非常低的温度下实现。 他发现了这种量子现象 卡默林昂内斯 (1) 在水星中，1911 年。经典物理学无法描述它。 除了零电阻，超导体的另一个重要特征是 将磁场推出其体积所谓的迈斯纳效应（在 I 型超导体中）或将磁场聚焦成“涡流”（在 II 型超导体中）。
大多数超导体仅在接近绝对零的温度下工作。 据报道为 0 开尔文 (-273,15 °C)。 原子的运动 在这个温度下它几乎不存在。 这是超导体的关键。 一般 电子 在导体中运动与其他振动原子碰撞，导致 能量损失和阻力. 然而，我们知道在更高的温度下超导是可能的。 逐渐地，我们发现在更低的零摄氏度下，甚至最近甚至在零摄氏度下都表现出这种效果的材料。 然而，这又通常与极高压力的应用有关。 最大的梦想是在没有巨大压力的室温下创造这项技术。
超导状态出现的物理基础是 形成成对的货物抓取器 - 所谓的 库珀. 这种对可能是两个具有相似能量的电子结合的结果。 能源费米戈， IE。 添加一个元素后，费米子系统的能量将增加的最小能量，即使结合它们的相互作用的能量非常小。 这会改变材料的电学特性，因为单载流子是费米子，而对是玻色子。
合作 因此，它是一个由两个费米子（例如电子）通过晶格振动相互作用的系统，称为声子。 该现象已被描述 蕾欧娜合作 1956 年，是 BCS 低温超导理论的一部分。 组成库珀对的费米子具有半自旋（指向相反的方向），但系统的最终自旋是满的，也就是说，库珀对是玻色子。
某些温度下的超导体是某些元素，例如镉、锡、铝、铱、铂，其他元素只有在非常高的压力下（例如氧、磷、硫、锗、锂）或在薄层（钨、铍、铬）的形式，有些可能还不是超导的，例如银、铜、金、稀有气体、氢，尽管金、银和铜在室温下是最好的导体。
“高温”仍然需要非常低的温度
在今年1964 威廉·A·利特尔 暗示了高温超导存在的可能性 有机聚合物. 该提议基于激子介导的电子配对，而不是 BCS 理论中的声子介导的配对。 “高温超导体”一词已被用来描述由 Johannes G. Bednorz 和 C.A. 发现的一类新的钙钛矿结构陶瓷。 Müller 于 1986 年获得诺贝尔奖。 这些新型陶瓷超导体 (2) 由铜和氧与镧、钡和铋等其他元素混合而成。
2.陶瓷板悬停在强大的磁铁上
在我们看来，“高温”超导性仍然很低。 对于常压，极限是-140°C，甚至这样的超导体也被称为“高温”。 在极高的压力下，硫化氢的超导温度已达到 -70°C。 然而，高温超导体需要相对便宜的液氮来冷却，而不是液氦，而液氦是必不可少的。
另一方面，它主要是脆性陶瓷，不太适用于电气系统。
科学家们仍然相信还有更好的选择等待被发现，一种符合标准的奇妙新材料，例如 室温下的超导性价格实惠且实用。 一些研究集中在铜上，这是一种包含铜和氧原子层的复杂晶体。 对一些异常但科学无法解释的报告的研究仍在继续，即水浸石墨在室温下可以充当超导体。
近年来，高温超导领域可谓是“革命”、“突破”和“新篇章”。 2020 年 15 月，室温（XNUMX°C）下的超导性在 二硫化碳 (3) 然而，在绿色激光产生的非常高的压力 (267 GPa) 下。 圣杯是一种相对便宜的材料，在室温和常压下具有超导性，但尚未被发现。
3. 在 15°C 时具有超导性的碳基材料。
磁时代的黎明
列举高温超导体的可能应用可以从电子和计算机、逻辑设备、存储元件、开关和连接、发生器、放大器、粒子加速器开始。 列表中的下一个：用于测量磁场、电压或电流的高灵敏度设备，用于测量磁场、电压或电流的磁体 核磁共振医疗设备、磁能存储设备、悬浮子弹头列车、发动机、发电机、变压器和输电线。 这些梦幻超导器件的主要优点将是低功耗、高速运行和 极度敏感.
对于超导体。 发电厂经常建在繁忙的城市附近是有原因的。 甚至百分之三十。 由他们创建 电能 它可能会在传输线上丢失。 这是电器的常见问题。 大部分能量都用于加热。 因此，计算机表面的很大一部分被保留用于冷却部件，这些部件有助于散发电路产生的热量。
超导体解决了热量的能量损失问题。 例如，作为实验的一部分，科学家设法谋生 超导环内的电流 两年多。 这是没有额外的能量。
电流停止的唯一原因是无法获得液氦，而不是因为电流无法继续流动。 我们的实验使我们相信超导材料中的电流可以流动数十万年，甚至更长。 超导体中的电流可以永远流动，免费传输能量。
в 没有抵抗力 巨大的电流可以流过超导线，进而产生强大的磁场。 它们可用于悬浮磁悬浮列车 (4)，其速度已经可以达到 600 公里/小时，并且基于 超导磁体. 或者在发电厂中使用它们，取代涡轮机在磁场中旋转发电的传统方法。 强大的超导磁体可以帮助控制聚变反应。 超导线可以作为理想的能量存储设备，而不是电池，系统中的潜力将保留一千零一百万年。
在量子计算机中，你可以在超导体中顺时针或逆时针流动。 船舶和汽车发动机将比现在小十倍，昂贵的医疗诊断 MRI 机器将放在您的手掌中。 从世界各地广袤的沙漠沙漠中的农场收集，太阳能可以储存和转移而不会造成任何损失。
4.日本磁悬浮列车
据物理学家、著名科普者介绍， 角超导体等技术将迎来一个新时代。 如果我们还生活在电的时代，室温下的超导体将会带来磁的时代。
