㈠ 超導的發現與發展
1911年，荷蘭萊頓大學的卡末林—昂內斯意外地發現，將汞冷卻到-268.98°C時，汞的電阻突然消失；後來他又發現許多金屬和合金都具有與上述汞相類似的低溫下失去電阻的特性，由於它的特殊導電性能，卡末林—昂內斯稱之為超導態。卡茂林由於他的這一發現獲得了1913年諾貝爾獎。
為了使超導材料有實用性，人們開始了探索高溫超導的歷程，從1911年至1986年，超導溫度由水銀的4.2K提高到23.22K（0K=-273.15°C；K開爾文溫標，起點為絕對零度）。1986年1月發現鋇鑭銅氧化物超導溫度是30K，12月30日，又將這一紀錄刷新為40.2K，1987年1月升至43K，不久又升至46K和53K，2月15日發現了98K超導體。高溫超導體取得了巨大突破，使超導技術走向大規模應用。
超導材料和超導技術有著廣闊的應用前景。超導現象中的邁斯納效應使人們可以到用此原理製造超導列車和超導船，由於這些交通工具將在懸浮無摩擦狀態下運行，這將大大提高它們的速度和安靜性，並有效減少機械磨損。利用超導懸浮可製造無磨損軸承，將軸承轉速提高到每分鍾10萬轉以上。超導列車已於70年代成功地進行了載人可行性試驗，1987年開始，日本國開始試運行，但經常出現失效現象，出現這種現象可能是由於高速行駛產生的顛簸造成的。超導船已於1992年1月27日下水試航，目前尚未進入實用化階段。利用超導材料製造交通工具在技術上還存在一定的障礙，但它勢必會引發交通工具革命的一次浪潮。
超導材料的零電阻特性可以用來輸電和製造大型磁體。超高壓輸電會有很大的損耗，而利用超導體則可最大限度地降低損耗，但由於臨界溫度較高的超導體還未進入實用階段，從而限制了超導輸電的採用。隨著技術的發展，新超導材料的不斷涌現，超導輸電的希望能在不久的將來得以實現。
㈡ 超導體的發展史
1911年，荷蘭科學家昂內斯(Ones)用液氦冷卻汞，當溫度下降到４.２K時,水銀的電阻完全消失，這種現象稱為超導電性，此溫度稱為臨界溫度。根據臨界溫度的不同，超導材料可以被分為：高溫超導材料和低溫超導材料。但這里所說的「高溫」，其實仍然是遠低於冰點攝氏0℃的，對一般人來說算是極低的溫度。1933年，邁斯納和奧克森菲爾德兩位科學家發現，如果把超導體放在磁場中冷卻，則在材料電阻消失的同時，磁感應線將從超導體中排出，不能通過超導體，這種現象稱為抗磁性。經過科學家們的努力，超導材料的磁電障礙已被跨越，下一個難關是突破溫度障礙，即尋求高溫超導材料。
1973年，發現超導合金――鈮鍺合金，其臨界超導溫度為23.2K，這一記錄保持了近13年。
1986年，設在瑞士蘇黎世的美國IBM公司的研究中心報道了一種氧化物（鑭鋇銅氧化物）具有35K的高溫超導性。此後，科學家們幾乎每隔幾天，就有新的研究成果出現。
1986年，美國貝爾實驗室研究的超導材料，其臨界超導溫度達到40K，液氫的「溫度壁壘」（40K）被跨越。
1987年，美國華裔科學家朱經武以及中國科學家趙忠賢相繼在釔－鋇－銅－氧系材料上把臨界超導溫度提高到90K以上，液氮的「溫度壁壘」（77K）也被突破了。1987年底，鉈－鋇－鈣－銅－氧系材料又把臨界超導溫度的記錄提高到125K。從1986－1987年的短短一年多的時間里，臨界超導溫度提高了近100K。
早在1991年，法國物理學家利用中子散射技術在雙銅氧層YBa2Cu3O6＋δ超導體單晶中發現了一個微弱的磁性信號。
20世紀80年代是超導電性的探索與研究的黃金年代。1981年合成了有機超導體，1986年繆勒和柏諾茲發現了一種成分為鋇、鑭、銅、氧的陶瓷性金屬氧化物LaBaCuO4，其臨界溫度約為35K。由於陶瓷性金屬氧化物通常是絕緣物質，因此這個發現的意義非常重大，繆勒和柏諾茲因此而榮獲了1987年度諾貝爾物理學獎。
1987年在超導材料的探索中又有新的突破，美國休斯頓大學物理學家朱經武小組與中國科學院物理研究所趙忠賢等人先後研製成臨界溫度約為90K的超導材料YBCO（釔鉍銅氧）。
1988年初日本研製成臨界溫度達110K的Bi-Sr-Ca-Cu-O超導體。至此，人類終於實現了液氮溫區超導體的夢想，實現了科學史上的重大突破。這類超導體由於其臨界溫度在液氮溫度（77K）以上，因此被稱為高溫超導體。
1997年，研究人員發現，金銦合金在接近絕對零度時既是超導體同時也是磁體。1999年科學家發現釕銅化合物在45K時具有超導電性。由於該化合物獨特的晶體結構，它在計算機數據存儲中的應用潛力將是非常巨大的。
自２００７年１２月開始，中國科學院物理研究所的陳根富博士已投入到鑭氧鐵砷非摻雜單晶體的制備中。今年２月１８日，日本東京工業大學的細野秀雄教授和他的合作者在《美國化學會志》上發表了一篇兩頁的文章，指出氟摻雜鑭氧鐵砷化合物在零下２４７．１５攝氏度時即具有超導電性。在長期研究中保持著跨界關注習慣的陳根富和王楠林研究員立即捕捉到了這一消息的價值，王楠林小組迅速轉向製作摻雜樣品，他們在一周內實現了超導並測量了基本物理性質。
幾乎與此同時，物理所聞海虎研究組通過在鑭氧鐵砷材料中用二價金屬鍶替換三價的鑭，發現有臨界溫度為零下２４８.１５攝氏度以上的超導電性。
３月２５日和３月２６日，中國科學技術大學陳仙輝組和物理所王楠林組分別獨立發現臨界溫度超過零下２３３．１５攝氏度的超導體，突破麥克米蘭極限，證實為非傳統超導。
３月２９日，中國科學院院士、物理所研究員趙忠賢領導的小組通過氟摻雜的鐠氧鐵砷化合物的超導臨界溫度可達零下２２１．１５攝氏度，４月初該小組又發現無氟缺氧釤氧鐵砷化合物在壓力環境下合成超導臨界溫度可進一步提升至零下２１８．１５攝氏度。
為了證實（超導體）電阻為零，科學家將一個鉛制的圓環，放入溫度低於Tc=7.2K的空間，利用電磁感應使環內激發起感應電流。結果發現，環內電流能持續下去，從1954年3月16日始，到1956年9月5日止，在兩年半的時間內的電流一直沒有衰減，這說明圓環內的電能沒有損失，當溫度升到高於Tc時，圓環由超導狀態變正常態，材料的電阻驟然增大，感應電流立刻消失，這就是著名的昂尼斯持久電流實驗。
㈢ 超導體的發現有哪些艱難的歷程
超導現象的發現也並不是偶然的，它是人類長期艱苦探索的結果。
1891年，路易·加萊泰在法國、拉烏爾·皮克泰在瑞士成功地使微量的「永久氣體」——氮、空氣和氫液化。俄國的烏羅勃列夫斯基要求格拉斯科進行實驗，成功地得到一定量的液體空氣。他發現純金屬的電阻率與溫度的關系有些奇特：看上去好像是在絕對溫度零度附近其電阻會完全消失。這個奇妙的可能性促使產生了能預示從零電阻到無窮大電阻的許多限制低溫性能的理論。
第二年，英格蘭的詹姆斯·杜瓦發明了以他的名字命名的真空絕緣鍍銀玻璃容器。利用這容器他獲得了其量可供做實驗用的液態氫，並且將溫度進一步降低。在這一溫度下，他發現金屬的電阻並沒有消失，只是電阻已不隨溫度而變罷了。
最後，在威廉·拉姆齊發現地球上有氦之後不到20年，即1908年，坎默林·昂尼斯又成功地使之液化。液態氦使實驗室實驗的溫度降低了一個數量級。3年以後，坎默林·昂尼斯及其學生霍爾斯特又發現，當在液態氦中冷卻汞時，試樣的電阻在臨界溫度時會突然消失。以後在進一步的實驗中感應產生的持久電流仍沒有明顯的衰減。
繼昂尼斯之後，於1933年，柏林麥斯納的超導實驗室又有一重大發現，即所謂麥斯納效應。麥斯納與其同事俄遜菲爾德在試驗中發現超導體具有令人驚奇的磁特性。如果超導體碰到磁場，將在超導體表面形成屏蔽電流以反抗外界磁場，使磁場不能穿透超導體的內部，而在其內部仍保持零磁場。逆向試驗得到相同的結果，即首先將某材料置於磁場之中，然後將這種材料冷卻到超導狀態，該材料同樣生成屏蔽電流並排斥出磁場。這種現象因此稱作麥斯納效應，也就是在超導體內部磁感應強度為零，電流在表面流動。該效應可用一個試驗來演示：一塊永磁體可以使浸泡在液氮中的超導體懸浮起來。
只有當磁場較小時才會出現麥斯納效應，如果磁場過大，磁場將穿透金屬內部，從而金屬失去超導性。
㈣ 超導體什麼時候能發明
這個不能估算.只能等天才的誕生.o(∩_∩)o..
㈤ 超導材料的發現與發展
超導材料定義
具有在一定的低溫條件下呈現出電阻等於零以及排斥磁力線的性質的材料。現已發現有28種元素和幾千種合金和化合物可以成為超導體。
超導材料研究歷史
1911年，荷蘭物理學家昂尼斯(1853～1926)發現，水銀的電阻率並不象預料的那樣隨溫度降低逐漸減小，而是當溫度降到4.15K附近時，水銀的電阻突然降到零。某些金屬、合金和化合物，在溫度降到絕對零度附近某一特定溫度時，它們的電阻率突然減小到無法測量的現象叫做超導現象，能夠發生超導現象的物質叫做超導體。超導體由正常態轉變為超導態的溫度稱為這種物質的轉變溫度(或臨界溫度)TC。現已發現大多數金屬元素以及數以千計的合金、化合物都在不同條件下顯示出超導性。如鎢的轉變溫度為0.012K，鋅為0.75K，鋁為1.196K，鉛為7.193K。
超導體得天獨厚的特性，使它可能在各種領域得到廣泛的應用。但由於早期的超導體存在於液氦極低溫度條件下，極大地限制了超導材料的應用。人們一直在探索高溫超導體，從1911年到1986年，75年間從水銀的4．2K提高到鈮三鍺的23．22K，才提高了19K。
1986年，高溫超導體的研究取得了重大的突破。掀起了以研究金屬氧化物陶瓷材料為對象，以尋找高臨界溫度超導體為目標的「超導熱」。全世界有260多個實驗小組參加了這場競賽。
1986年1月，美國國際商用機器公司設在瑞士蘇黎世實驗室科學家柏諾茲和繆勒首先發現鋇鑭銅氧化物是高溫超導體，將超導溫度提高到30K；緊接著，日本東京大學工學部又將超導溫度提高到37K；12月30日，美國休斯敦大學宣布，美籍華裔科學家朱經武又將超導溫度提高到40．2K。
1987年1月初，日本川崎國立分子研究所將超導溫度提高到43K；不久日本綜合電子研究所又將超導溫度提高到46K和53K。中國科學院物理研究所由趙忠賢、陳立泉領導的研究組，獲得了48．6K的鍶鑭銅氧系超導體，並看到這類物質有在70K發生轉變的跡象。2月15日美國報道朱經武、吳茂昆獲得了98K超導體。2月20日，中國也宣布發現100K以上超導體。3月3日，日本宣布發現123K超導體。3月12日中國北京大學成功地用液氮進行超導磁懸浮實驗。3月27日美國華裔科學家又發現在氧化物超導材料中有轉變溫度為240K的超導跡象。很快日本鹿兒島大學工學部發現由鑭、鍶、銅、氧組成的陶瓷材料在14℃溫度下存在超導跡象。高溫超導體的巨大突破，以液態氮代替液態氦作超導製冷劑獲得超導體，使超導技術走向大規模開發應用。氮是空氣的主要成分，液氮製冷機的效率比液氦至少高10倍，所以液氮的價格實際僅相當於液氦的1／100。液氮製冷設備簡單，因此，現有的高溫超導體雖然還必須用液氮冷卻，但卻被認為是20世紀科學上最偉大的發現之一。
超導材料應用
超導材料具有的優異特性使它從被發現之日起，就向人類展示了誘人的應用前景。但要實際應用超導材料又受到一系列因素的制約，這首先是它的臨界參量，其次還有材料製作的工藝等問題（例如脆性的超導陶瓷如何製成柔細的線材就有一系列工藝問題）。到80年代，超導材料的應用主要有：①利用材料的超導電性可製作磁體，應用於電機、高能粒子加速器、磁懸浮運輸、受控熱核反應、儲能等；可製作電力電纜，用於大容量輸電（功率可達10000MVA）；可製作通信電纜和天線，其性能優於常規材料。②利用材料的完全抗磁性可製作無摩擦陀螺儀和軸承。③利用約瑟夫森效應可製作一系列精密測量儀表以及輻射探測器、微波發生器、邏輯元件等。利用約瑟夫森結作計算機的邏輯和存儲元件，其運算速度比高性能集成電路的快10～20倍，功耗只有四分之一。
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㈦ 超導體的發展歷程
1911年：超導電性的發現1933年，邁斯納和奧克森菲爾德兩位科學家發現，如果把超導體放在磁場中冷卻，則在材料電阻消失的同時，磁感應線將從超導體中排出，不能通過超導體，這種現象稱為抗磁性。經過科學家們的努力，超導材料的磁電障礙已被跨越，下一個難關是突破溫度障礙，即尋求高溫超導材料。 超導現象 1911年，荷蘭科學家卡末林—昂內斯(Heike Kamerlingh-Onnes)用液氦冷卻汞，當溫度下降到4.2K時，水銀的電阻完全消失，這種現象稱為超導電性，此溫度稱為臨界溫度。根據臨界溫度的不同，超導材料可以被分為：高溫超導材料和低溫超導材料[1]。但這里所說的「高溫」，其實仍然是遠低於冰點0℃的，對一般人來說算是極低的溫度。 1973年，發現超導合金――鈮鍺合金，其臨界超導溫度為23.2K，這一記錄保持了近13年。1986年 1986年，設在瑞士蘇黎世的美國IBM公司的研究中心報道了一種氧化物（鑭鋇銅氧化物）具有35K的高溫超導性。此後，科學家們幾乎每隔幾天，就有新的研究成果出現。 1986年，美國貝爾實驗室研究的超導材料，其臨界超導溫度達到40K，液氫的「溫度壁壘」（40K）被跨越。 1987年 1987年，美國華裔科學家朱經武以及中國科學家趙忠賢相繼在釔－鋇－銅－氧系材料上把臨界超導溫度提高到90K以上，液氮的「溫度壁壘」（77K）也被突破了。1987年底，鉈－鋇－鈣－銅－氧系材料又把臨界超導溫度的記錄提高到125K。從1986－1987年的短短一年多的時間里，臨界超導溫度提高了近100K。 來自德國、法國和俄羅斯的科學家利用中子散射技術，在高溫超導體的一個成員單銅氧層Tl2Ba2CuO6＋δ中觀察到了所謂的磁共振模式，進一步證實了這種模式在高溫超導體中存在的一般性。該發現有助於對銅氧化物超導體機制的研究。 高溫超導體具有更高的超導轉變溫度（通常高於氮氣液化的溫度），有利於超導現象在工業界的廣泛利用。高溫超導體的發現迄今已有16年，而對其不同於常規超導體的許多特點及其微觀機制的研究，卻仍處於相當「初級」的階段。這一點不僅反映在沒有一個單一的理論能夠完全描述和解釋高溫超導體的特性，更反映在缺乏統一的、在各個不同體繫上普遍存在的「本徵」實驗現象。本期Science所報道的結果意味著中子散射領域里一個長期存在的困惑很有可能得到解決。 超導體原料 早在1991年，法國物理學家利用中子散射技術在雙銅氧層YBa2Cu3O6＋δ超導體單晶中發現了一個微弱的磁性信號。隨後的實驗證明，這種信號僅在超導體處於超導狀態時才顯著增強並被稱為磁共振模式。這個發現表明電子的自旋以某種合作的方式產生一種集體的有序運動，而這是常規超導體所不具有的。這種集體運動有可能參與了電子的配對，並對超導機制負責，其作用類似於常規超導體內引起電子配對的晶格振動。但是，在另一個超導體La2－xSrxCuO4＋δ（單銅氧層）中，卻無法觀察到同樣的現象。這使物理學家懷疑這種磁共振模式並非銅氧化物超導體的普遍現象。1999年，在Bi2Sr2CaCu2O8＋δ單晶上也觀察到了這種磁共振信號。但由於Bi2Sr2CaCu2O8＋δ與YBa2Cu3O6＋δ一樣，也具有雙銅氧層結構，關於磁共振模式是雙銅氧層的特殊表徵還是「普遍」現象的困惑並未得到徹底解決。 理想的候選者應該是典型的高溫超導晶體，結構盡可能簡單，只具有單銅氧層。困難在於，由於中子與物質的相互作用很弱，只有足夠大的晶體才可能進行中子散射實驗。隨著中子散射技術的成熟，對晶體尺寸的要求已降低到0.1厘米3的量級。晶體生長技術的進步，也使Tl2Ba2CuO6＋δ單晶體的尺寸進入毫米量級，而它正是一個理想的候選者。科學家把300個毫米量級的Tl2Ba2CuO6＋δ單晶以同一標准按晶體學取向排列在一起，構成一個「人造」單晶，「提前」達到了中子散射的要求。經過近兩個月散射譜的搜集與反復驗證，終於以確鑿的實驗數據顯示在這樣一個近乎理想的高溫超導單晶上也存在磁共振模式。這一結果說明磁共振模式是高溫超導的一個普遍現象。而La2－xSrxCuO4＋δ體繫上磁共振模式的缺席只是「普遍」現象的例外，這可能與其結構的特殊性有關。 關於磁共振模式及其與電子間相互作用的理論和實驗研究一直是高溫超導領域的熱點之一，上述結果將引起許多物理學家的關注與興趣。 20世紀80年代是超導電性的探索與研究的黃金年代。1981年合成了有機超導體，1986年繆勒和柏諾茲發現了一種成分為鋇、鑭、銅、氧的陶瓷性金屬氧化物LaBaCuO4，其臨界溫度約為35K。由於陶瓷性金屬氧化物通常是絕緣物質，因此這個發現的意義非常重大，繆勒和柏諾茲因此而榮獲了1987年度諾貝爾物理學獎。 1987年在超導材料的探索中又有新的突破，美國休斯頓大學物理學家朱經武小組與中國科學院物理研究所趙忠賢等人先後研製成臨界溫度約為90K的超導材料YBCO（釔鉍銅氧）。 1988年 1988年初日本研製成臨界溫度達110K的Bi-Sr-Ca-Cu-O超導體。至此，人類終於實現了液氮溫區超導體的夢想，實現了科學史上的重大突破。這類超導體由於其臨界溫度在液氮溫度（77K）以上，因此被稱為高溫超導體。 自從高溫超導材料發現以後，一陣超導熱席捲了全球。科學家還發現鉈系化合物超導材料的臨界溫度可達125K，汞系化合物超導材料的臨界溫度則高達135K。如果將汞置於高壓條件下，其臨界溫度將能達到難以置信的164K。 1997年 1997年，研究人員發現，金銦合金在接近絕對零度時既是超導體同時也是磁體。1999年科學家發現釕銅化合物在45K時具有超導電性。由於該化合物獨特的晶體結構，它在計算機數據存儲中的應用潛力將是非常巨大的。 2007年 自２００７年１２月開始，中國科學院物理研究所的陳根富博士已投入到鑭氧鐵砷非摻雜單晶體的制備中。今年２月１８日，日本東京工業大學的細野秀雄教授和他的合作者在《美國化學會志》上發表了一篇兩頁的文章，指出氟摻雜鑭氧鐵砷化合物在零下247.15℃時即具有超導電性。在長期研究中保持著跨界關注習慣的陳根富和王楠林研究員立即捕捉到了這一消息的價值，王楠林小組迅速轉向製作摻雜樣品，他們在一周內實現了超導並測量了基本物理性質。 幾乎與此同時，物理所聞海虎研究組通過在鑭氧鐵砷材料中用二價金屬鍶替換三價的鑭，發現有臨界溫度為零下248.15℃以上的超導電性。 2008年 2008年３月２５日和３月２６日，中國科學技術大學陳仙輝組和物理所王楠林組分別獨立發現臨界溫度超過零下233.15℃的超導體，突破麥克米蘭極限，證實為非傳統超導。 2008年３月２９日，中國科學院院士、物理所研究員趙忠賢領導的小組通過氟摻雜的鐠氧鐵砷化合物的超導臨界溫度可達零下２２１.１５℃，４月初該小組又發現無氟缺氧釤氧鐵砷化合物在壓力環境下合成超導臨界溫度可進一步提升至零下２１８.１５℃。
㈧ 是誰發現的超導材料
超導材料是具有在一定的低溫條件下呈現出電阻等於零以及排斥磁力線的性質的材料。超導材料最早是由荷蘭物理學家開默林·昂內斯發現的。
1911年，開默林·昂內斯在實驗室研究水銀在低溫下電阻變化的情況時，他發現水銀的電阻隨著溫度下降而減小，當溫度降到-269℃時，水銀的電阻突然消失了。這一發現，在科學界引起了強烈的反響。自此以後，科學家們把這種現象稱為超導電現象，把能產生超導現象的材料稱為超導材料。從這以後，各國的科學家們對超導的本質和原理進行了深入的研究。
1986年，瑞士物理學家米勒和德圈物理學家貝德諾爾茨發現了氧化物陶瓷材料的超導電性，這一發現為超導材料的應用開辟了廣闊的前景，米勒和貝德諾爾茨也因此而獲得1987年諾貝爾物理學獎。
超導材料所具有的優異特性從它被發現之日起，就向人類展示了誘人的應用前景。目前，超導技術已廣泛應用於微電子、電子計算機、生物工程、探礦、醫學等領域，超導技術已經成為21世紀的戰略技術，它的研製和發展，被稱為現代技術的一場革命。
㈨ 美科學家發明最薄超導金屬材料是什麼
日前，美國德克薩斯大學奧斯汀分校的物理學家們發明了厚度僅相當於兩個原子直徑的超導鉛片。這是人類到目前為止發明的最薄超導金屬材料。
該校研究小組在6月5日《科學》的雜志上發表了一篇文章，介紹該超導電膜的性能。文章說，超導體性能獨特，因其可以在切斷電源的情況下保持電流持續通過。超導體被廣泛應用於高科技儀器，如核磁共振機、粒子加速器、超導量子干涉器等。科學家們希望此次發明的超導材料可以幫助他們更多地了解超導電性的屬性。
超導鉛片的發明為今後超導體技術的發展提供了堅實的基礎