當(dāng)材料被冷卻到一定特定的溫度Tc以下時,其電阻消失,這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)電現(xiàn)象,通常我們稱Tc為超導(dǎo)體的臨界轉(zhuǎn)變溫度,電阻為零的狀態(tài)叫做超導(dǎo)態(tài)。具有這種性質(zhì)的材料稱為超導(dǎo)體或超導(dǎo)材料。超導(dǎo)體呈現(xiàn)兩個基本特征即零電阻特性和抗磁特性。當(dāng)溫度高于臨界轉(zhuǎn)變溫度時,超導(dǎo)體進(jìn)入正常態(tài),表現(xiàn)為正常的金屬,合金,金屬間化合物,陶瓷材料或聚合物的相應(yīng)特性。
超導(dǎo)體的零電阻特性,可以實(shí)現(xiàn)電能的無損耗傳輸。利用超導(dǎo)材料制成的交,直流電纜及高場磁體等,可以實(shí)現(xiàn)大容量,低電壓,低損耗,小型化和低成本的電力輸送。
超導(dǎo)體的抗磁性,意味著超導(dǎo)材料不允許外加磁場進(jìn)入內(nèi)部。通常我們將完全排斥外加磁通的超導(dǎo)體叫做第一類超導(dǎo)體。另一類超導(dǎo)體我們稱之為第二類超導(dǎo)體,雖然也是完全導(dǎo)體,但其磁性質(zhì)較復(fù)雜。外加磁場較低時,這類超導(dǎo)體能夠完全排斥外加磁通,而當(dāng)外加頭磁場較高時,只能部分地排斥外加磁通,此時超導(dǎo)體進(jìn)入混合態(tài)。利用超導(dǎo)體的抗磁性,可以制造超導(dǎo)磁懸浮軸承,儲能飛輪,磁懸浮搬運(yùn)系統(tǒng),超導(dǎo)電機(jī)或發(fā)電機(jī),永磁體等。
總之,超導(dǎo)體的特殊性質(zhì),使其在弱電領(lǐng)域,如微波電路,微弱磁場(梯度)測量,測量標(biāo)準(zhǔn),高速超導(dǎo)開關(guān)及超高速超導(dǎo)計算機(jī)及強(qiáng)電領(lǐng)域,如電力傳輸,高場磁體,磁控核聚變,發(fā)電機(jī),電動機(jī),磁選礦,地質(zhì)探測,醫(yī)學(xué)磁成像,磁懸浮列車,磁懸浮軸承,超導(dǎo)儲能系統(tǒng)等方面具有舉世矚目的應(yīng)用潛力。