超导科普教学课件

超导科普PPT汇报人：XX目录01超导现象概述02超导理论基础03超导材料分类04超导技术应用05超导研究前沿06超导科普教育超导现象概述01定义与发现1911年昂内斯发现汞在4.2K时电阻消失首次发现历程材料在临界温度下电阻消失且完全抗磁的现象超导现象定义超导体特性低温下电阻突降为零，电流无损耗流动零电阻效应磁场无法穿透，实现磁悬浮等宏观现象完全抗磁性应用领域超导输电减少损耗，磁悬浮列车实现高速运行能源交通MRI设备提升成像，粒子加速器助力基础研究医疗科研超导理论基础02迈斯纳效应迈斯纳效应应用于磁悬浮技术、高效电力传输及高精度量子传感器等领域。应用领域超导体进入超导态后，内部磁感应强度为零，完全排斥磁场。1933年迈斯纳与奥克森菲尔德通过实验首次观测到超导体的完全抗磁性。实验验证完全抗磁性BCS理论简介理论验证理论起源0103预言同位素效应、能隙、磁通量子化，均被实验证实1957年巴丁、库珀、施里弗提出，解释常规超导体微观机制02电子通过交换声子形成库珀对，低温下发生玻色-爱因斯坦凝聚核心机制超导转变温度超导转变温度是超导体电阻突变为零的临界温度，是超导研究核心参数。定义与意义从汞的4.2K到高压氢化物203K，室温超导探索持续进行。研究进展电阻法、电感法、比热法，动态法成高温超导研究主要手段。测量方法超导材料分类03传统超导体常压下28种元素具超导性，Nb临界温度最高达9.2K，但实用价值低。元素超导体01超导元素添加其他元素制成，如Nb-Ti合金，力学强度高且成本低。合金超导体02高温超导体01包括YBCO、BSCCO等，临界温度高，层状结晶结构利于超导。02铁基超导体Tc>55K，镍基超导体2025年实现常压40K超导。铜氧化物超导铁基与镍基超导新型超导材料01铁基超导突破中科院电工所研发高载流铁基超导，载流性能创纪录。02镍基超导拓展中国科大发现镍基超导新结构，拓展高温超导家族。超导技术应用04能源传输简介：上海1.2公里示范工程，单回路输电容量达2160安培。超导输电工程简介：超导电缆实现零损耗输电，提升容量与稳定性。能源传输革新磁悬浮技术利用超导体零电阻特性产生强磁场，实现无接触悬浮与推进超导磁悬浮原理悬浮间隙大、速度高、能耗低，可同时实现悬浮、导向和推进超导磁悬浮优势高温超导磁悬浮列车已实现工程化，时速可达620公里超导磁悬浮应用医疗成像设备01超导MRI技术超导磁体产生强磁场，提升MRI分辨率与信噪比，助力精准诊断。02超导TEM技术超导材料增强电子显微镜磁场，实现高分辨率生物样本观察。超导研究前沿05理论研究进展中国团队发现镍氧化物常压超导，提出层间配对理论，为高温超导研究提供新视角。镍氧化物超导机理01理论预测双层镍氧化物最大超导转变温度约70-90K，三层约30-50K，与实验结果吻合。理论预测与实验验证02技术创新动态中国发现第三类常压镍基超导体系，临界温度达45K，为理解高温超导提供新视角。01镍基超导突破中国成功研制35.1万高斯稳态强磁场，刷新世界纪录，推动核聚变与高端医疗发展。02全超导磁体创纪录上海超导实现千米级REBCO带材量产，成本较国际低40%，支撑核聚变装置小型化。03超导带材量产未来发展趋势高温超导材料成本下降，应用场景拓展，将成市场主流高温超导主导超导与量子计算、可控核聚变等融合，催生新产业生态技术融合创新超导科普教育06教育资源介绍提供初中生易懂超导科普文，解析低温高压超导原理。科普文章资源0102超导简介及应用课件，涵盖超导现象、特性及应用领域。课件PPT资源03超导科普讲座视频，介绍超导薄膜研究及最新成果。视频讲座资源科普活动案例校园科普讲座在中学举办超导知识讲座，用简单实验展示超导现象，激发青少年兴趣。科技馆互动展科技馆设置超导互动展项，观众可亲手操作，直观感