中国科学技术大学：《电磁学》课程教学资源（专题报告）超导电性与磁性

超导电性与磁性 李晓光 合肥微尺度物质科学国家实验室（筹） 中国科学技术大学 PDF created with pdfFactory Pro trial version ww.pdffactory.com

李晓光 合肥微尺度物质科学国家实验室(筹) 中国科学技术大学 超导电性与磁性

内容提要 一、超导材料的应用 二、超导电性的发现 三、两种类型的超导体及磁通行为 四、超导机理/BCS模型 五、Josephson效应 六、高温超导材料的发现 七、自旋电子材料 PDF created with pdfFactory Pro trial version ww.pdffactory.com

内容提要 一、超导材料的应用 二、超导电性的发现 三、两种类型的超导体及磁通行为 四、超导机理/BCS模型 五、Josephson 效应 六、高温超导材料的发现 七、自旋电子材料

一、超导材料的应用 一)医疗设备：磁共振人体成像仪(MR) MR系统中的超导磁体 ASM-016P Magnet Business Group 石炫失辰龙象系充 BDistun nf mcmgoian CoiCooing PDF created with pdfFactory Pro trial version ww.pdffactory.com

MRI系统中的超导磁体 一、超导材料的应用 一）医疗设备：磁共振人体成像仪( MRI)

二)科学研究装置：高能粒子加速器 高能粒子加速器 加速器其要求四极磁体： 1. 磁场强，~7T 2.体积小， 主环四极磁体 3.能耗低 中超导磁体最为理想 PDF created with pdfFactory Pro trial version ww.pdffactory.com

高能粒子加速器 主环四极磁体 加速器其要求四极磁体： 1. 磁场强, ~7T 2. 体积小, 3. 能耗低. ± 超导磁体最为理想. 二）科学研究装置：高能粒子加速器

三)交通运输：超导磁悬浮列车 盘本山梨县 SS0 文巾鞋爆 悬浮实验 世界首 谜 生 高 越 誉配琴 纪 % 2000-2001 Anniversary of the First Man-Loading HTS Maglev Vehicle in the World PDF created with pdfFactory Pro trial version ww.pdffactory.com

日本山梨县 550 km/h 三）交通运输 ：超导磁悬浮列车

四)军事应用 精确制导武器 俄罗斯超导扫雷艇 超导电磁炮 ALSS 远 美军先进轻型扫雷系统(ALISS PDF created with pdfFactory Pro trial version ww.pdffactory.com

美军先进轻型扫雷系统 (ALISS) 超导电磁炮 俄罗斯超导扫雷艇 精确制导武器 四）军事应用

五)国际热核聚变反应堆 ITER) ·利用地球上海水中的重氢和 超重氢，进行核聚变发电。 危险小且无污染，是未来能 源的希望！ 参加国：加拿大，欧盟， 日本、俄罗斯、美国和中国 ITER计划共需要 铌钛线材240吨 Nb3Sn线材480吨 我国将出资4亿美元，超导线 材作为首选 铌钛线材：200吨 Nb3Sn线材：100吨 价值：6亿元人民币 PDF created with pdfFactory Pro trial version ww.pdffactory.com

• 利用地球上海水中的重氢和 超重氢，进行核聚变发电。 危险小且无污染，是未来能 源的希望！ •参加国：加拿大，欧盟， 日本、俄罗斯 、美国和中国 ITER 计划共需要 铌钛线材 240吨 Nb3Sn线材 480吨 我国将出资4亿美元，超导线 材作为首选 铌钛线材: 200吨 Nb3Sn线材: 100吨 价值：6亿元人民币 五）国际热核聚变反应堆 (ITER）

六)弱电应用 可测地球磁场的十亿分之一 军事 勘探 医学 ●●●年年●● 超导量子干涉器(SQUD) PDF created with pdfFactory Pro trial version ww.pdffactory.com

可测地球磁场的十亿分之一 •军事 •勘探 •医学 ……. 超导量子干涉器(SQUID) 六）弱电应用

二、超导电性的发现 奇异的低温世界 大自然中的千里冰封，万里雪飘，雪球激战，白 雪老人… 1983年7月21日：南极-89.2℃ 物理学家→低温下的物性是如何变化的？ 向更低的温度进军：热力学、物性 PDF created with pdfFactory Pro trial version ww.pdffactory.com

奇异的低温世界 µ大自然中的千里冰封，万里雪飘，雪球激战，白 雪老人…… µ1983年7月21日：南极 -89.2℃ µ物理学家 ® 低温下的物性是如何变化的? 向更低的温度进 向更低的温度进军：热力学、物性 二、超导电性的发现

一)电阻的可能变化 Three different hypotheses existed on how resistance would respond as temperature approaches 0 K: Resistance would increase (Kelvin) Resistance would plateau (Matthiessen) Resistance would continue to drop gradually to 0 and 0 K (Dewar). KELVIN MATTHIESSEN DEWAR Kelvin TEMPERATURE PDF created with pdfFactory Pro trial version ww.pdffactory.com

Three different hypotheses existed on how resistance would respond as temperature approaches 0 K: n Resistance would increase (Kelvin) n Resistance would plateau (Matthiessen) n Resistance would continue to drop gradually to 0 W and 0 K (Dewar). Kelvin 一）电阻的可能变化