超導(dǎo)材料是具有在一定的低溫條件下呈現(xiàn)出電阻等于零以及排斥磁力線的性質(zhì)的材料。已發(fā)現(xiàn)有28種元素和幾千種合金和化合物可以成為超導(dǎo)體。超導(dǎo)材料處于超導(dǎo)態(tài)時(shí)電阻為零，能夠無損耗地傳輸電能。

如果用磁場在超導(dǎo)環(huán)中引發(fā)感應(yīng)電流，這一電流可以毫不衰減地維持下去。這種“持續(xù)電流”已多次在實(shí)驗(yàn)中觀察到。超導(dǎo)材料處于超導(dǎo)態(tài)時(shí)，只要外加磁場不超過一定值，磁力線不能透入，超導(dǎo)材料內(nèi)的磁場恒為零。

超導(dǎo)材料具有的優(yōu)異特性使它從被發(fā)現(xiàn)之日起，就向人類展示了誘人的應(yīng)用前景。但要實(shí)際應(yīng)用超導(dǎo)材料又受到一系列因素的制約，這首先是它的臨界參量，其次還有材料制作的工藝等問題(例如脆性的超導(dǎo)陶瓷如何制成柔細(xì)的線材就有一系列工藝問題)。

到80年代，超導(dǎo)材料的應(yīng)用主要有：

①利用材料的超導(dǎo)電性可制作磁體，應(yīng)用于電機(jī)、高能粒子加速器、磁懸浮運(yùn)輸、受控?zé)岷朔磻?yīng)、儲(chǔ)能等;可制作電力電纜，用于大容量輸電(功率可達(dá)10000MVA);可制作通信電纜和天線，其性能優(yōu)于常規(guī)材料。

②利用材料的完全抗磁性可制作無摩擦陀螺儀和軸承。

③利用約瑟夫森效應(yīng)可制作一系列精密測量儀表以及輻射探測器、微波發(fā)生器、邏輯元件等。利用約瑟夫森結(jié)作計(jì)算機(jī)的邏輯和存儲(chǔ)元件，其運(yùn)算速度比高性能集成電路的快10～20倍，功耗只有四分之一。

在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“量子調(diào)控與量子信息”重點(diǎn)專項(xiàng)等科技計(jì)劃的支持下，復(fù)旦大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)制備了高質(zhì)量的單晶二硒化鈮塊材，并用膠帶機(jī)械剝離法成功解離出厚度在1-5nm的高質(zhì)量二維單晶超導(dǎo)二硒化鈮。修發(fā)賢課題組設(shè)計(jì)制備了納米尺度超導(dǎo)二硒化鈮天線器件。該器件可以實(shí)現(xiàn)對小到1微瓦的電磁波信號的探測，器件的探測頻譜寬度可達(dá)5MHz-900Mhz。

超導(dǎo)天線利用超導(dǎo)材料在低于臨界溫度時(shí)電阻接近于零的特性，可使天線損耗減小幾個(gè)數(shù)量級，從而可使輻射效率提高上百倍或更多。

超導(dǎo)天線的特點(diǎn)是：

1.最主要的優(yōu)點(diǎn)是有可能使天線小型化;

2.電尺寸小的超導(dǎo)天線比同樣尺寸的普通天線效率要高得多，但它頻帶窄，這使得高效率天線在某些應(yīng)用中有很大局限性;

3.電尺寸小的超導(dǎo)接收天線在損失帶寬的情況下，可提高信噪比，而信噪比提高所得的好處遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過帶寬變窄的損失。

現(xiàn)在還不能用電尺寸小的超導(dǎo)天線取代常規(guī)的大天線，但可用來代替常溫非超導(dǎo)小天線。由于常溫小天線性能低劣，所以這種代替是有意義的。

由于超導(dǎo)體往高頻下有交流損耗，因此在天線中，制造大功率超導(dǎo)發(fā)射天線是有困難的;但作為接收天線，其最隹頻率也不超過10千兆赫，因?yàn)槌^時(shí)損耗就很顯著，而到達(dá)紅外波段時(shí)超導(dǎo)電性則完全消失。在低頻或甚低頻范圍內(nèi)(10千赫左右)， 由于某些超導(dǎo)體交流損耗甚微，所以制造電尺寸小的超導(dǎo)磁偶極子天線，能提供高信噪比或進(jìn)一步減小天線結(jié)構(gòu)尺寸。

超導(dǎo)電子技術(shù)是指采用超導(dǎo)材料產(chǎn)生新一類電子器件及其應(yīng)用的技術(shù)。超導(dǎo)電子技術(shù)主要包括：

1、超導(dǎo)材料技術(shù)。在一定溫度下，物體的電阻完全消失，這～現(xiàn)象稱為“超導(dǎo)”。超導(dǎo)材料分為“低溫”(即溫度小于一250℃)超導(dǎo)材料和高溫(即溫度大于一250℃)超導(dǎo)材料兩類。利用超導(dǎo)材料制作電子器件，具有體積小、重量輕、損耗低、功率高、靈敏度高等許多優(yōu)點(diǎn)。

2、超導(dǎo)電子器件加工技術(shù)。超導(dǎo)電子器件是超導(dǎo)電子技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域，主要包括無源電子器件和有源電子器件。無源電子器件包括：高溫超導(dǎo)濾波器、超導(dǎo)微帶諧振器、高超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度延遲線、超導(dǎo)天線等;有源電子器件包括：超導(dǎo)混頻器、超導(dǎo)模數(shù)轉(zhuǎn)換器、超導(dǎo)紅外探測器、超導(dǎo)量子干涉器和其他超導(dǎo)有源微波器件(如檢測器、放大器、轉(zhuǎn)換開關(guān)等)。

3、超導(dǎo)計(jì)算機(jī)。超導(dǎo)計(jì)算機(jī)是超導(dǎo)電子技術(shù)的一個(gè)十分重要的高技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。

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