半导体是什么意思?超导体是什么意思?

半导体是什么意思?超导体是什么意思?,第1张

电流在导体内流动时,由于导体本身分子的不规则热运动而产生损耗,使得导体的导电能力下降。

温度降低会减小电阻,但一般金属和合金不会因温度的继续降低而使电阻变为零。而某些合金的电阻则可随着温度的下降而不断地减小,当温度降到一定值(临界温度)以下时,它的电阻突然变为零,我们把这种现象称为超导现象,具有超导现象的导体称为超导体。

超导体技术的应用前景极为广阔。目前有关它的理论和实际应用还处于研究阶段,我国在超导研究方面已处于世界先进水平。

因为磁铁,其实不是铁,而是氧化物陶瓷类磁性材料,由于组成不是金属,而是导电性很差的氧化物,所以不导电。

导电体是容易导电的物体,即是能够让电流通过材料。(不容易导电的物体则叫绝缘体,所以并不是能导电的物体叫导体,不能导电的物体叫绝缘体,这是一般人常犯的错误)。

扩展资料:

一、导电体分类

1、电子导体

电子导体有金属,石墨及某些金属的化合物(如WC)等,它是靠自由电子的定向运动而导电,在导电过程中自身不发生化学变化。

金属导体里面有自由运动的电子,导电的原因是自由电子,当温度升高时由于导电物质内部质点的热运动加剧,阻碍自由电子的定向运动,因而电阻增大,导电能力降低。半导体随温度其电阻率逐渐变小。导电性能大大提高,导电原因是半导体内的空穴和电子对。

2、离子导体

离子导体依靠离子的定向运动(即离子的定向迁移)而导电,例如电解质溶液或熔融的电解质等。当温度升高时,由于溶液的黏度降低,离子运动速度加快,在水溶液中离子水化作用减弱等原因,导电能力增强。

二、磁铁的发现

磁铁不是人发明的,是天然的磁铁矿。古希腊人和中国人发现自然界中有种天然磁化的石头,称其为“吸铁石”。这种石头可以魔术般的吸起小块的铁片,而且在随意摆动后总是指向同一方向。

早期的航海者把这种磁铁作为其最早的指南针在海上来辨别方向。最早发现及使用磁铁的应该是中国人,也就是利用磁铁制作“指南针”,是中国四大发明之一。

经过千百年的发展,今天磁铁已成为我们生活中的强力材料。通过合成不同材料的合金可以达到与吸铁石相同的效果,而且还可以提高磁力。在18世纪就出现了人造的磁铁,但制造更强磁性材料的过程却十分缓慢,直到20世纪20年代制造出铝镍钴(Alnico)。

随后,20世纪50年代制造出了铁氧体(Ferrite),70年代制造出稀土磁铁[RareEarthmagnet包括钕铁硼(NdFeB)和钐钴(SmCo)]。至此,磁学科技得到了飞速发展,强磁材料也使得元件更加小型化。

参考资料来源:百度百科-导电体

参考资料来源:百度百科-磁铁

近日,东京理工大学材料科学家进行的一项研究表明,在没有大规模磁排序的情况下,新型磁性半导体中存在大规模的异常霍尔电阻,这也验证了最近的理论预测。他们的发现为反常霍尔效应提供了新的见解,这是一种以前与长程磁序相关的量子现象。

带电粒子(如电子)在电场和磁场的影响下移动时,可以表现出相互影响的方式。例如,当磁场垂直于载流导体的平面时,内部流动的电子由于磁力而开始侧向偏离。很快,导体两端就会出现电压差,这种现象被称为“霍尔效应”。

然而,霍尔效应并不一定需要摆弄磁铁。事实上,它可以在具有长程磁性有序的磁性材料中直接观察到,例如铁磁体。这种现象被称为“反常霍尔效应”(AHE),似乎是霍尔效应的近亲。但是,它的机制更复杂。目前,最被接受的说法是,AHE 是由电子能带的一种被称为“贝里曲率”的特性产生的。

磁性排序对AHE来说是必要的吗?最近的一个理论表明并非如此。出于好奇,内田博士和他在日本的合作者决定对这一理论进行测试。

他们研究了一种新的磁性半导体EuAs的磁特性,该材料仅具有一个奇特的扭曲三角形晶格结构,并观察到23K以下的反铁磁(AFM)行为(相邻的电子自旋排列在相反的方向)。此外,他们观察到,在有外部磁场的情况下,该材料的电阻随温度急剧下降,这种行为被称为"巨大的磁电阻"(CMR)。然而,更有趣的是,CMR甚至在23K以上也被观察到,在那里AFM的秩序消失了。

更加令人惊讶的发现就是霍尔电阻率随温度升高,在70K时达到顶峰,远远高于AFM排序温度,这表明在没有磁性排序的情况下,大型AHE也是可能的。为了了解这种现象的产生原因,研究小组进行了模型计算。结果显示,这种效应可以归因于三角晶格上的自旋簇对电子的倾斜散射,在这种“跳跃制度”下,电子不流动,而是在原子之间“跳跃”。

研究人员表示,这些结果使我们能更加了解磁性固体内部电子的奇怪行为。新发现有助于阐明三角晶格磁性半导体,并有可能打开一个新的研究领域。

该研究论文题为“Above-ordering-temperature large anomalous Hall effect in a triangular-lattice magnetic semiconductor”,已发表在 Science Advances期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abl5381


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