3 应用前景和发展趋势

90年代以来半导体工业已经相当得成熟，相比之下超导材料尤其是高温超导材料，像是一个牙牙学语的小孩，多数方面还处于刚刚起步的阶段，零电能损耗这件事在我们现在看来还是那么的理想梦幻，超导体是我们对于电材料的终极追求，他有着巨大的潜能。超导体可以用于信息通信、强稳恒磁场、工业加工、无损耗输电、生物医学、磁悬浮运输和航空航天等领域。目前超导的应用主要体现在强电应用（高压输电等）和弱电应用（低压）两个方面。论文网

强电应用：我们可以利用超导体稳定的零电阻特性，试想一下一大截导体通过特大电流也没有焦耳热产生。我们可以大胆采用超导电缆进行超远距离直流输电，这样我们可以降低在输电的过程中由于焦耳热的出现带来的一系列橡胶老化等材料可靠性下降的问题。还有就是如果给闭合超导线圈通上电流，在这块超导体上可以产生稳定的大磁场，这便是超导磁体。如果与一般的传统永磁体进行对比，超导磁体有能耗低体积小等优势。可能就是因为这些性质，临床医学研究所采用的核磁共振成像技术大都是采用超导磁体；在科学研究中一些综合物性测量系统（PPMS）的磁体部分也是采用超导材料特制而成的稳恒磁体，大型粒子加速器的加速线圈也采用超导磁体；磁约束受控核聚变装置被人们寄予厚望，超导技术在其中更将发挥不可替代的作用；在高速运输交通领域，跟常导磁悬浮技术相比，如果超导磁体替换其中的电磁配件列车将更加高速，稳定。除了超导输电，超导磁体这两者，超导转变时的电阻变化也可以又不一样的用途，可以制作高压限流器件控制电网电流电压，维持电网功率因数稳定。

自1911年超导发现，超导研究也有百年历史了，在这期间有5次诺贝尔物理学奖与超导相关它们分别是1913年安内斯因氦气的成功液化和超导的发现获奖；1972年巴丁、库珀、施里弗因常规金属的BCS理论获奖；1973年约瑟夫森和贾埃弗因超导隧道结中的约瑟夫森效应理论预言及实验研究与江崎（L。 Esaki）分享诺贝尔奖；1987年柏诺兹和缪勒因铜氧化合物高温超导材料的发现而获奖；2003年阿布里科索夫和金茨堡因超导唯象理论和预言量子磁通涡旋与莱格特（A。 J。 Leggett）分享诺贝尔奖（图12）。其中巴丁是历史上唯一获得两次诺贝尔物理学奖的科学家。前一次是因为半导体晶体管的发明。我们完全可以乐观地预见，在未来的超导研究还会有更多的诺贝尔奖诞生，这也正说明超导研究是凝聚态物理中长盛不衰的热门领域。

未来的超导研究的方向主要是这几个方面：（1）提高目前出现的实用超导材料制备工艺，改善超导器件性能，生产良率，提高制冷系统的性能，把超导材料引入产业化；（2）不断尝试合成更利于使用的超导材料，如具有较高的转变温度Tc，较大的临界电流密度j，良好的材料韧性和器件可塑性，廉价的原料和简易的合成方法等；（3）是研究清楚超导体的微观原理，为寻找新的超导体铺垫的理论基础。