超导体

什么是超导体?

图1 -尺寸约为千分之一毫米的超导装置的显微照片。

超导体是一种神奇的材料，它的电阻在冷却时降至零。换句话说，是非常高效的导体。常用的超导材料是复杂的金属氧化物(例如，钇、钡、铜氧化物)，当冷却到-180摄氏度以下时，它们通常会变成超导材料。冷却可以用便宜的液氮来实现。

除了零电阻，超导体还有其他有用的特性。它们不受一定强度的磁场的影响，从而实现磁悬浮;被称为squid的超导装置是灵敏的磁场探测器。

SQUID设备能够探测到比地球磁场小10亿倍的磁场。超导微电子器件可以由只有几百纳米厚的超导材料薄膜层制成(图1)。

它们的用途是什么?超导电子设备比传统的同类产品性能更好，体积更小。作为通信系统的一部分，它们在空间探索、移动通信和航空航天领域都有应用。例如，伯明翰大学的超导过滤器安装在Jodrell Bank射电望远镜中，以过滤大气噪声(来自卫星，电视接收器等的信号)。这可以极大地提高接收到的脉冲星、类星体和星系图像的清晰度，并且可以探测到信号较弱的更远的目标。

在移动电话基站试验的超导接收器有可能增加范围并减少移动电话桅杆的数量。磁悬浮为交通运输提供了令人兴奋的可能性，日本已经在运行一辆“悬浮”在铁轨之上的超导列车。超导磁体在人体扫描仪中使用了很长时间，但squid现在被用于检测大脑和胎儿的活动。squid也正在研究在量子计算机中的应用，量子计算机是一种新兴的超高速计算机。

超导研究小组的一名成员向学生们演示冷却剂。

“梦想是破解密码，超级安全的量子计算机。”

克里斯·穆尔黑德博士，物理与天文学院

伯明翰大学的超导伯明翰投资组合伙伴关系是由工程和物理科学研究委员会(EPSRC)提供的600万英镑研究资助。该奖项名为“超导薄膜——它们的科学与应用”，由伯明翰大学工程学院和物理与天文学院共同颁发。在新型超导材料和器件的发明、生产和应用方面，该研究处于欧洲和工程中心的前沿。物理学的工作发展和应用技术来调查和开发这些新材料的特性。

你想知道更多吗?如果您想了解有关主题或研究的更多信息，特别是如果您想参观学校，请联系伯明翰投资组合伙伴关系的外展经理superconductivity@bham.ac.uk