超導體
一般物體在室溫下或多或少都有電阻，但當某些物質冷卻到某特定溫度以下時，其電阻將完全消失，此稱之為超導體。
物理原理
- 超導現象：某些物質冷卻到某特定來極溫度以下時，其電阻將完全消失
- 此時若在其内部引發電流，則此電流將永不消減
- 反磁性（麥斯納效應）：超導體對外加磁場會產生排斥作用，因此可以懸浮在磁鐵上
結構與運作
超導體的兩大特性：
- 零電阻：電阻完全消失
- 永久電流：一旦電流被引發，永不消減
超導體的反磁性：
- 對外加磁場會產生排斥作用（麥斯納效應）
- 因此超導體可以懸浮在磁鐵上方
發展歷史
- 1911 年：荷蘭物理學家翁內斯（Heike Kamerlingh Onnes, 1853-1926）發現汞在 4.2K 時電阻突降為零
- 1933 年：德國物理學家麥斯納（Walther Meissner, 1882-1972）發現超導的反磁性（麥斯納效應）
- 1896 年後：出現高溫超導（125K = -148°C），但仍遠低於室溫
日常生活應用
- 磁浮列車（利用超導體的反磁性磁浮效應）
- 醫療用的核磁共振儀（MRI）利用超導磁鐵製成
- 粒子加速器中的超導磁鐵
關鍵特性
| 特性 | 說明 |
|---|---|
| 零電阻 | 電流無能量損耗 |
| 永久電流 | 一旦產生電流永不消減 |
| 反磁性 | 完全排斥外部磁場（麥斯納效應） |
| 需要極低溫 | 目前無法在室溫下工作 |