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高溫指極高的溫度,如液氮溫度77K以上。

高溫高溫

熱力學第二定律是說熱量不可能自發的從低溫物體傳到高溫物體,也就是說,如果在一定的條件下,熱量是可以從低溫物體傳到高溫物體的

 

1 高溫 -原理

.比如空調,空調製冷原理如下:
空調器通電后,製冷系統內製冷劑的低壓蒸汽被壓縮機吸入並壓縮為高壓蒸汽後排至冷凝器。同時軸流風扇吸入的室外空氣流經冷凝器,帶走製冷劑放出的熱量,使高壓製冷劑蒸汽凝結為高壓液體。高壓液體經過過濾器、節流機構后噴入蒸發器,並在相應的低壓下蒸發,吸取周圍的熱量。同時貫流風扇使空氣不斷進入蒸發器的肋片間進行熱交換,並將放熱后變冷的空氣送向室內。如此室內空氣不斷循環流動,達到降低溫度的目的。

所以通過人為地方式是可以使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體的。

2 高溫 -高溫超導體

材料高溫超導體通常是指在液氮溫度(77K)以上超導的材料。人們在超導體被發現的時候(1911年),就被其奇特的性質(即零電阻,反磁性,和量子隧道效應)所吸引。但在此後長達七十五年的時間內所有已發現的超導體都只是在極低的溫度(23K)下才顯示超導,因此它們的應用受到了極大的限制。
1986年柏諾茲和繆勒發現了35K超導的鑭鋇銅氧體系。這一突破性發現導致了更高溫度的一系列稀土鋇銅氧化物超導體的發現。通過元素替換,1987年初美國吳茂昆(朱經武)等和中國物理所趙忠賢等宣布了90K釔鋇銅氧超導體的發現,第一次實現了液氮溫度(77K)這個溫度壁壘的突破。柏諾茲和繆勒也因為他們的開創性工作而榮獲了1987年度諾貝爾物理學獎。

概念這類超導體由於其臨界溫度在液氮溫度(77K)以上,因此通常被稱為高溫超導體。液氮溫度以上釔鋇銅氧超導體的發現,使得普通的物理實驗室具備了進行超導實驗的條件,因此全球掀起了一股探索新型高溫超導體的熱潮。1987年底,中國留美學者盛正直等首先發現了第一個不含稀土的鉈鋇銅氧高溫超導體。1988年初日本研製成臨界溫度達110K的鉍鍶鈣銅氧超導體。1988年2月盛正直等又進一步發現了125K鉈鋇鈣銅氧超導體。幾年以後(1993年)法國科學家發現了135K的汞鋇鈣銅氧超導體。

高溫超導體包括四大類:90K的稀土系,110K的鉍系,125K的鉈系,和135K的汞系。它們都含有銅和氧,因此也總稱為銅氧基超導體。它們具有類似的層狀結晶結構,銅氧層是超導層。高溫超導體已經取得了實際應用,開始為人類造福。例如,釔鋇銅氧超導體和鉍系超導體已製成了高質量的超導電纜。而鉈鋇鈣銅氧超導薄膜製成的裝置,早在上世紀末就安裝在行動電話的發射塔中,增加容量,減少斷線和干擾。
新的和更高溫度超導體的探索工作一直在緊張地進行著。因為高溫超導理論還沒有很好的建立,探索工作的進展是緩慢的。雖然新超導體和更高溫度超導性時有報道,但真正的新突破還沒有取得。我們相信,曾在銅氧基高溫超導體領域中取得過驕人成就的炎黃子孫,一定會在實現人類室溫超導體夢想的征途上作出更為輝煌的貢獻。

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