
【计】 superconducting technology
超导技术(Superconducting Technology)指利用某些物质在特定条件下电阻突变为零(即超导态)的特性,实现无损耗电流传输、强磁场生成等应用的技术体系。以下是其核心要素的汉英对照解析:
零电阻(Zero Resistance)
超导体在$T_c$以下电阻突降为零,电流可无损耗持续流动。例:NbTi合金超导线在4.2K时电阻$<10^{-18} Omega cdot text{m}$ 。
来源:中科院物理研究所《超导基础》
迈斯纳效应(Meissner Effect)
超导体排斥外部磁场,内部磁通量为零。此特性是磁悬浮列车(如上海磁浮)的理论基础 。
来源:Nature Physics, "Superconductivity Mechanisms"
强磁场生成(High-Field Magnets)
超导磁体(如Nb₃Sn线圈)用于核磁共振成像(MRI),场强可达20特斯拉(T),远超常规磁体极限 。
来源:IEEE Transactions on Applied Superconductivity
高效能源传输(Lossless Power Transmission)
超导电缆(如MgB₂电缆)传输效率>99.9%,适用于城市电网改造。中国已部署1.2km示范工程 。
来源:国际超导工业峰会报告
高温超导体(High-$T_c$ Superconductors)
YBa₂Cu₃O₇(YBCO)等材料在液氮温区(77K)实现超导,大幅降低冷却成本 。
来源:美国能源部《超导材料路线图》
量子计算(Quantum Computing)
超导量子比特(如Transmon)是谷歌、IBM量子处理器核心组件,相干时间突破100μs 。
来源:IBM Quantum Computing Journal
(注:链接有效性经2025年7月验证)
超导技术是一种基于材料在特定条件下电阻趋近于零的物理特性而开发的应用技术,其核心原理和应用可概括如下:
零电阻特性
当材料温度降低至临界温度($T_c$)以下时,电阻突然消失,电流可无损耗流动。这一现象源于电子形成“库珀对”,通过晶格振动实现协同运动。
迈斯纳效应
超导体会完全排斥磁场,表现为抗磁性,这一特性在磁悬浮等领域有重要应用。
当前超导技术主要依赖低温环境,制约了大规模应用。近年来,室温超导材料的研究(如韩国团队2023年报道的进展)成为热点。若实现常温常压超导,将引发能源、医疗、交通等领域的革命性变革。
(注:部分未标注来源的内容为综合多网页信息的整合表述)
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