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超导现象和邁斯納效應

快捷方式: 差异相似杰卡德相似系数参考

超导现象和邁斯納效應之间的区别

超导现象 vs. 邁斯納效應

超导现象是指材料在低于某一温度时,电阻变为零的现象,而这一温度称为超导转变温度(Tc)。超导现象的特征是零电阻和完全抗磁性。. 邁斯納效應是超導體從一般狀態相變至超導態的過程中對磁場的排斥現象,於1933年時被瓦爾特·邁斯納與在量度超導錫及鉛樣品外的磁場時發現。在有磁場的情況下,樣品被冷卻至它們的超導相變溫度以下。在相變溫度以下時,樣品幾乎抵消掉所有裏面的磁場。他們只是間接地探測到這個效應;因為超導體的磁通量守恆,當裏面的場減少時,外面的場就會增加。這實驗最早證明超導體不只是完美的導電體,並為超導態提供一個獨特的定義性質。.

之间超导现象和邁斯納效應相似

超导现象和邁斯納效應有(在联盟百科)13共同点: 倫敦方程BCS理论磁場瓦尔特·迈斯纳电阻相變高溫超導超导现象超導體超流体钇钡铜氧抗磁性海因茨·倫敦

倫敦方程

倫敦方程把超導體的電流與其裏面及周圍的電磁場聯繫起來,這兩條方程是由弗里茨與海因茨·倫敦兩兄弟於1935年提出的。它們可被視為超導現象最簡單的有效描述,所以幾乎所有介紹超導的現代教科書,都會把倫敦方程視為入門必修課。這套方程組最大的成就,就在於它們成功地解釋了邁斯納效應;該效應指的是,當超導體溫度低於超導的門檻後,它會愈來愈快地排斥掉其內部所有的磁場。.

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BCS理论

BCS理论是解释常规超导体的超导电性的微观理论(所以也常意译为超导的微观理论)。该理论以其发明者约翰·巴丁、利昂·库珀和约翰·施里弗的名字首字母命名。.

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磁場

在電磁學裡,磁石、磁鐵、電流及含時電場,都會產生磁場。處於磁場中的磁性物質或電流,會因為磁場的作用而感受到磁力,因而顯示出磁場的存在。磁場是一種向量場;磁場在空間裡的任意位置都具有方向和數值大小更精確地分類,磁場是一種贗矢量。力矩和角速度也是準向量。當坐標被反演時,準向量會保持不變。。 磁鐵與磁鐵之間,通過各自產生的磁場,互相施加作用力和力矩於對方。運動中的電荷亦會產生磁場。磁性物質產生的磁場可以用電荷運動模型來解釋基本粒子,像電子或正子等等,會產生自己內有的磁場,這是一種相對論性效應,並不是因為粒子運動而產生的。但是,對於大多數狀況,這磁場可以模想為是由粒子所載有的電荷因為旋轉運動而產生的。因此,這相對論性效應稱為自旋。磁鐵產生的磁場主要是由內部未配對電子的自旋形成的。。 當施加外磁場於物質時,磁性物質的內部會被磁化,會出現很多微小的磁偶極子。磁化強度估量物質被磁化的程度。知道磁性物質的磁化強度,就可以計算出磁性物質本身產生的磁場。產生磁場需要輸入能量,當磁場被湮滅時,這能量可以再回收利用,因此,這能量被視為儲存於磁場。 電場是由電荷產生的。電場與磁場有密切的關係;含時磁場會生成電場,含時電場會生成磁場。馬克士威方程組描述電場、磁場、產生這些向量場的電流和電荷,這些物理量之間的詳細關係。根據狹義相對論,電場和磁場是電磁場的兩面。設定兩個參考系A和B,相對於參考系A,參考系B以有限速度移動。從參考系A觀察為靜止電荷產生的純電場,在參考系B觀察則成為移動中的電荷所產生的電場和磁場。 在量子力學裏,科學家認為,純磁場(和純電場)是虛光子所造成的效應。以標準模型的術語來表達,光子是所有電磁作用的顯現所依賴的媒介。對於大多數案例,不需要這樣微觀的描述,在本文章內陳述的簡單經典理論就足足有餘了;在低場能量狀況,其中的差別是可以忽略的。 在古今社會裡,很多對世界文明有重大貢獻的發明都涉及到磁場的概念。地球能夠產生自己的磁場,這在導航方面非常重要,因為指南針的指北極準確地指向位置在地球的地理北極附近的地磁北極。電動機和發電機的運作機制是倚賴磁鐵轉動使得磁場隨著時間而改變。通過霍爾效應,可以給出物質的帶電粒子的性質。磁路學專門研討,各種各樣像變壓器一類的電子元件,其內部磁場的相互作用。.

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瓦尔特·迈斯纳

尔特·迈斯纳(Walther Meißner,)是一位德国工程物理学家。 迈斯纳生于柏林,是瓦尔德马·迈斯纳和约翰娜·格雷格的儿子。他在柏林工业大学学习了机械工程和物理学,马克斯·普朗克是他的博士导师。后来他进入了德国标准计量机构。1922年到1925年,他制造了世界第三大的氦液化器,并在1933年发现迈斯纳效应,即超导态的过程中对磁场的排斥。一年后,他成为慕尼黑工业大学工程物理系主任。 二战之后,他成为巴伐利亚人文和自然科学院主席。1946年被指定为该学院首个低温研究委员会负责人。实验室一开始设在阿默湖畔黑尔兴,1965年搬到加兴。迈斯纳的最后几年是与两条狗一起度过的,1974年他去世于慕尼黑。.

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电阻

在電磁學裏,電阻是一個物體對於電流通過的阻礙能力,以方程式定義為 其中,R為電阻,V為物體兩端的電壓,I為通過物體的電流。 假設這物體具有均勻截面面積,則其電阻與電阻率、長度成正比,與截面面積成反比。 採用國際單位制,電阻的單位為歐姆(Ω,Ohm)。電阻的倒數為電導,單位為西門子(S)。 假設溫度不變,則很多種物質會遵守歐姆定律,即這些物質所組成的物體,其電阻為常數,不跟電流或電壓有關。稱這些物質為「歐姆物質」;不遵守歐姆定律的物質為「非歐姆物質」。 電路符號常常用R來表示,例: R1、R02、R100等。.

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相變

變(Phase Change)是指物質在外部參數(如:溫度、壓力、磁場等等)連續變化之下,從一種相(態)忽然變成另一種相,最常見的是冰變成水和水變成蒸氣。然而,除了物體的三相變化(固態、液態、氣態)自然界還存在許許多多的相變現象,例如日常生活中另一種較常見的相變是加熱一塊磁鐵,磁鐵的鐵磁性忽然消失。其他在物理學中重要相變列舉如下:.

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高溫超導

溫超導(High-temperature superconductivity,High Tc)是一種物理現象,指一些具有較其他超導物質相對較高的臨界溫度的物質在液態氮的環境下產生的超導現象。.

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超导现象

超导现象是指材料在低于某一温度时,电阻变为零的现象,而这一温度称为超导转变温度(Tc)。超导现象的特征是零电阻和完全抗磁性。.

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超導體

超導體(superconductor),指可以在在特定溫度以下,呈現電阻為零的導體。零电阻和完全抗磁性是超导体的两个重要特性。超导体电阻转变为零的温度,称为超导临界温度,据此超导材料可以分为低温超导體和高温超导體。這裡的「高溫」是相对于绝对零度而言的,其實遠低於冰點攝氏0℃。科学家一直在寻求提高超导材料的临界温度,目前高温超导体的最高温度记录是马克普朗克研究所的203K(-70°C)。因为零電阻特性,超導材料在生成强磁场方面有许多應用,如MRI核磁共振成像等。.

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超流体

超流體是一種物質狀態,特點是完全缺乏黏性。如果將超流體放置於環狀的容器中,由於沒有摩擦力,它可以永無止盡地流動。它能以零阻力通过微管,甚至能从碗中向上“滴”出而逃逸。超流體是被彼得·卡皮查、約翰·艾倫和冬·麥色納在1937年發現的。有關超流體的研究被稱為量子流體力學。氦-4的超流體現象理論是列夫·朗道創造的,而尼古拉·尼古拉耶维奇·博戈柳博夫是第一個建議使用微扰理论者。.

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钇钡铜氧

钇钡铜氧,或称钇钡铜氧化物、YBCO,是化学式为YBa2Cu3O7的化合物。它是著名的高温超导体,属于第二类超导体,并且是第一个制得转变温度在液氮沸点以上的材料。.

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抗磁性

抗磁性(Diamagnetism,亦作反磁性)是一些類別的物質,當處在外加磁場中,會對磁場產生的微弱斥力的一種磁性現象。.

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海因茨·倫敦

海因茨·倫敦(Heinz London,)是一位德國(後來取得英國籍)物理學家。他在數所德國大學从事研究後,由於納粹的種族政策,不得不在1933年與他的哥哥弗里茨逃亡到英國。當海因茨·倫敦在牛津克拉倫登實驗室(Clarendon Laboratory)進行研究時,他與弗里茨·倫敦(Fritz London)於1935年提出倫敦方程式,成功地解釋了邁斯納效應;該效應指的是,當超導體溫度低於超導的門檻後,它會愈來愈快地排斥掉其內部所有的磁場。.

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超导现象和邁斯納效應之间的比较

超导现象有64个关系,而邁斯納效應有27个。由于它们的共同之处13,杰卡德指数为14.29% = 13 / (64 + 27)。

参考

本文介绍超导现象和邁斯納效應之间的关系。要访问该信息提取每篇文章,请访问:

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