超導是什麼意思

超導(Superconductivity)是一種物質在特定溫度下表現出的物理性質,這個時候物質的電阻率突然變為零,並且磁通量不能穿過物質的體積,這種現象稱為完全的電導性和完全的抗磁性。當物質進入超導狀態時,它們的電導率會無限增加,同時會排斥磁場,這種現象是由於物質內部的電子對開始無窮無盡地繞著原子核旋轉,形成一種稱為庫柏對的粒子。

超導體的這種特性使得它們在許多應用中都非常有用,例如在超導磁鐵、超導電線和量子計算機中。超導體的發現是在1911年,當時荷蘭物理學家海克·卡末林·昂內斯(Heike Kamerlingh Onnes)發現,當他將汞的溫度降低到接近絕對零度時,汞的電阻突然變為零。這一發現導致了超導體的研究領域的誕生,並且卡末林·昂內斯也因此獲得1913年的諾貝爾物理學獎。

超導體的溫度依賴性非常強,不同的材料進入超導狀態所需的溫度也不同。一些材料在接近室溫的溫度下就可以成為超導體,而其他材料則需要在極低的溫度下才能成為超導體。目前,科學家們正在努力尋找可以在更高溫度下實現超導的材料,這將有助於擴大超導體的應用範圍。