superconducting是什麼意思，superconducting的意思翻譯、用法、同義詞、例句

superconducting英标

英:/',sjuːpəkən'dʌktɪŋ/ 美:/''sjʊpəkən,dʌktɪŋ/

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專業解析

超導（Superconducting） 指的是一種特殊的物理狀态，在這種狀态下，某些材料在特定條件下會表現出兩種核心的、相互關聯的量子力學現象：

1. 零電阻（Zero Electrical Resistance）：

   • 當溫度降低到某個特定的臨界溫度（Tc）以下時，超導材料内部的電阻會突然完全消失，變為零。這意味着電流可以在其中無損耗地永久流動，不會産生任何熱量。這與所有普通導體（如銅、銀）在電流通過時都會因電阻而産生熱量的現象形成鮮明對比。

2. 完全抗磁性（Perfect Diamagnetism / Meissner Effect）：

   • 超導體在進入超導态後，會将其内部的所有磁通量完全排出體外。這一現象被稱為邁斯納效應（Meissner effect）。其結果表現為，外部施加的弱磁場無法穿透超導體内部，超導體本身會懸浮在磁鐵上方（或磁鐵懸浮在超導體下方），這是超導體完全抗磁性的直觀體現。

實現超導狀态的關鍵條件：

• 臨界溫度（Critical Temperature, Tc）： 材料必須冷卻到其特定的臨界溫度以下才能進入超導态。不同超導材料的Tc差異很大。
• 臨界磁場（Critical Magnetic Field, Hc）： 當外加磁場強度超過某個臨界值時，即使溫度低于Tc，超導态也會被破壞，材料恢複到有電阻的正常态。
• 臨界電流密度（Critical Current Density, Jc）： 流過超導體的電流密度超過某個臨界值時，也會破壞超導态。

理論基礎： 超導現象無法用經典的物理學解釋，其微觀機制由BCS理論（Bardeen-Cooper-Schrieffer Theory）成功描述（1957年）。該理論認為，在超導态下，材料中的電子會克服庫侖斥力，通過晶格振動（聲子）的媒介作用，兩兩結合形成“庫珀對”（Cooper pairs）。這些庫珀對作為整體在晶格中運動，不受散射影響，從而實現了零電阻。邁斯納效應也是這種宏觀量子态的表現。

意義與應用： 超導技術因其零電阻和完全抗磁性兩大特性，在多個領域具有巨大的應用潛力和價值，例如：

• 強電磁鐵： 用于磁共振成像（MRI）、核磁共振（NMR）、粒子加速器（如LHC）、磁懸浮列車等。
• 無損耗電力傳輸： 理論上可實現長距離輸電幾乎無能量損失。
• 高性能電子器件： 如超導量子幹涉儀（SQUID，用于極微弱磁場探測）、超導濾波器等。
• 量子計算： 某些類型的量子比特（如基于約瑟夫森結的超導量子比特）是實現量子計算機的重要候選方案之一。

“超導”（Superconducting）描述的是特定材料在低于其臨界溫度時，電阻突降為零并同時排斥内部磁場的獨特量子态。這一現象源于電子形成庫珀對的集體行為，具有重大的科學意義和廣闊的應用前景。

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網絡擴展資料

以下是關于superconducting 的詳細解釋：

1.詞性與基本含義

• 詞性：形容詞（Adjective）
• 定義：描述材料在特定低溫下進入“超導态”（電阻趨近于零）的特性，或與超導現象相關的技術、設備等。

2.核心特性

• 零電阻：超導材料在臨界溫度以下時，電流通過時幾乎無能量損耗。
• 邁斯納效應：完全抗磁性，即超導體會排斥外部磁場，使磁場無法穿透其内部。

3.應用領域

• 科學設備：如超導磁體（superconducting magnet）用于核磁共振成像（MRI）、粒子加速器等。
• 材料技術：超導材料（superconducting material）被研究用于電力傳輸、量子計算等領域。

4.相關詞彙

• Superconductor（名詞）：超導體，指具有超導特性的材料。
• Superconductivity（名詞）：超導現象，即材料在低溫下表現出的零電阻等特性。

5.例句與用法

• 例句：

  We systematically investigate the superconducting transition by using renormalization group analysis.
  （我們通過重整化群分析系統地研究了超導轉變。）

補充說明

• 發音：英式音标為 [sju:pəkən'dʌktɪŋ]，美式音标為 ['sjupəkənˌdʌktɪŋ]。
• 反義詞：常規導體（conductor）、絕緣體（insulator）。

如需進一步了解超導體的物理原理或具體應用場景，可參考相關物理學文獻或技術手冊。

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