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超導體之淺論 篇名 ： 超導體之淺論 作者 ： 陳思宇 。市立高雄女中。一年一班 指導老師 ： 徐德耀老師 超導體之淺論 壹●前言 工業革命後 ，人們過於重視物質生活以及享受的本性更變本加厲地展露，石油的 開採和使用量隨著生活品質一併提升 ，而在產品、電能出廠的同時，二氧化碳亦 隨著溢出至空氣 ，使得原本由呼吸、發酵、光合等作用在自然界來回的碳元素因 近代工廠大量排放二氧化碳而失去平衡 。為溫室氣體的二氧化碳在大氣中的量迅 速增長 ，進而引發了溫室效應，其效應引發的現象確確實實地威脅著各種生物的 生存 。（註一）（註二） 為解決這些危機 ，各國無不費盡心思 ，雖然已訂下京都議定書，二氧化碳排放量 確實減緩 ，但對生態仍有著一定的摧殘。想對受威脅的生態伸出援手最直接的方 法不外乎是 「節能減碳」。 近些年來 ，科學家致力於各研究，包括發展新能源，例如太陽能電池、燃料電池、 生質能 ，另一方面也有部分科學家在超導體方面研發。現今的導線在運電過程中 實難以避免電阻 ，而有許多電力因而化為無用的熱能散失在空氣中浪費了 。因 此，我認為深入研發超導體亦為達到節能減碳救地球的方法 。 本篇共含兩大部份 ，分別為超導體之介紹 、超導體之應用 。 貳●正文 一、超導體之簡介 1、超導體之定義 某導體在溫度低於臨界溫度 （Critical Temperature ）時，其電阻會為零 ，且會產生 反磁性之特性 。（註三 ）（註七 ） 2 、超導體之發展史 A 、超導體以及其特性之發現 1911 年，荷蘭科學家昂內 在實驗室中研究金屬在極低溫下的物理性質 。他們 發現金屬之電阻會隨著溫度一同下降 ，甚至測得有某些種類之金屬的電阻完全消 失，例如 ：水銀 （Hg ）。他們發現水銀在 4.2K 以上時仍有著電阻 ，但溫度一低於 4.2K 其電阻驟然降至零 。昂內 等人將在 4.2K 以下 ，已改變物理性質的水銀稱 為「超導體 」，並將改變性質的溫度稱為 「臨界溫度 」。（註三 ） 2 超導體之淺論 1933 年，邁斯納和奧克森菲爾德發現 ：若將導體置在磁場 中降溫 ，則當其呈現 超導性的同時 ，其超導體會將原磁場的磁力線排出 ，使磁力線無法通過其本身 ， 這種現象稱為反磁性 。（註四 ） B 、超導體之後續發展 整理表格如下 ： 年代 （西元 ） 發展 1973 發現超導合金 （鈮鍺合金 ），其臨界溫度為 23.2K 1986 於 IBM 公司的研究中心報導一種具 35K 的高溫超導性的鑭鋇銅 氧化物 。 1986 美國貝爾實驗室研究的超導體臨界溫度達到 40K ，同時打破了液 氫的 「溫度壁壘 」（40K ）。 1987 吳茂昆與朱經武兩位教授發現臨界溫度高出 90 K 的超導體釔鋇 銅氧化合物 （YBa Cu O ），首度將臨界溫度提高至液態氮溫度 2 3 7-x （77 K ）以上 。 法國的 Michel 等人發現鉍鍶銅氧化合物 （Bi