低温超导材料(Low
温度 Superconducting Material)是一种在
液氦温度条件下的超导材料,其临界转变温度低于30K。这些材料可分为金属、合金和化合物三种类型。
低温超导材料的应用范围广泛。NbTi超导材料常用于高能物理学领域的加速器、探测器以及
等离子体磁约束等领域。Nb3Sn超导材料则主要用于生产小型高
磁场磁体,同时也应用于受控
核聚变装置中的大型磁体。NbN薄膜型超导材料因其良好的稳定性和实用性,已被广泛应用于军事和医疗领域。
自20世纪初以来,科学家们一直在探索超导材料的可能性。1911年,
荷兰物理学家Heike Kamerlingh Onnes首次发现了汞在极低温度下的超导特性。此后,研究人员开始关注金属合金的超导电性,并取得了显著成果。1986年,
瑞士科学家Klaus Bednorz和Jorg Müller发现了La-Ba-CuO混合金属氧化物具有高达35K的超导转变温度,这一发现开启了
高温超导材料的研究热潮。随后,中国和
美国的科学家也发现了Y-Ba-CuO混合金属氧化物在90K以上的超导转变温度,使得超导材料的研究进入了新阶段。
超导研究引起了全球的关注,因为一旦室温超导体得以实际应用,将会对现代社会的技术进步产生深远影响。超导材料在电力传输、发电设备、磁悬浮交通系统以及可控热
核聚变等方面都有着潜在的巨大应用价值。