超越自由：神奇的超導體（修訂版） 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

章立源 著

圖書標籤:

• 超導體
• 物理學
• 材料科學
• 凝聚態物理
• 量子力學
• 科學普及
• 技術前沿
• 能源
• 未來科技
• 創新

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030477224

版次：31

商品編碼：12337946

包裝：平裝

叢書名： 物理改變世界

開本：16開

齣版時間：2018-04-01

頁數：164

字數：222000

正文語種：中文

內容簡介

自1911年卡末林·昂內斯首次發現超導電以來，這一研究領域持續受到廣泛關注，先後有眾多科學傢獲得諾貝爾物理學奬，除瞭卡末林·昂內斯，還有超導微觀理論的創始人巴丁、庫珀、徐瑞弗，超導電子學領域開拓者約瑟夫森，高溫銅氧化物超導體的發現者柏諾茲和繆勒，以及提齣有關實用超導材料第二類超導體理論的阿布裏科索夫，可見超導體研究不斷齣現突破性的進展，或在概念上對其他研究領域有重要啓示。
　　**自由：神奇的超導體（修訂版）》詳細描述瞭超導體研究有關工作，並對超導應用前景進行瞭展望，超導的應用開發是本世紀在節能和探微方麵高科技的方嚮之一。

目錄

目錄
叢書修訂版前言 i
叢書序 iii
前言 v
第一章 超導的發現 1
奇異的低溫世界，超導與超流 1
超導體是完全導體嗎 8
對超導未來的暢想 13
第二章 揭開超導之謎I 17
從超導體的電子比熱談起 17
二流體模型 20
以二流體模型為基礎說明超導的幾個實驗事實 24
超導體電動力學 27
第三章 揭開超導之謎Ⅱ 30
同位素效應 30
超導能隙 33
時機已經成熟 37
電子-晶格相互作用 39
庫珀電子對 45
超導基態——T=0K的超導體 49
第四章 第二類超導體 53
第二類超導體，奇妙的磁通綫格子 53
界麵能 56
混閤態究竟是怎麼迴事 61
磁通量子 64
不可逆磁化麯綫，非理想的第二類超導體 66
非理想第二類超導體的臨界電流 68
第五章 超導隧道結 74
微觀粒子的“穿山”本領 74
NIS結中的隧道效應 77
SIS結中的隧道效應 81
約瑟夫森隧道電流效應 84
磁場對直流效應的影響 86
微波照射下結的I-V特性 88
超導結的各種形式 89
第六章 韆方百計提高超導臨界溫度 91
超導臨界溫度能夠提高嗎 91
激子超導電性 93
金屬氫 98
Te與晶體結構、組分的關係 102
高壓強下的超導電性 110
關於生物超導體 112
第七章 超導應用及其展望 113
超導磁體 113
超導隧道效應的應用 123
第八章 高溫超導 130
高溫超導技術——21世紀的高新技術之一 130
液氮溫區高Te超導材料的發現 131
高溫銅氧化物超導體的特性 139
關於高溫銅氧化物超導電性機製的若乾問題 146
高溫超導技術應用展望 153
結束語 158
後記 161

超越自由：神奇的超導體（修訂版） 探尋物質的終極邊界，解鎖未來的無限可能 在人類文明的長河中，我們從未停止對未知世界的探索，也從未放棄對物質本質的追問。從鑽木取火的原始智慧，到量子世界的奇妙紛呈，每一次科學的飛躍都深刻地改變瞭我們的生活，拓展瞭認知的疆域。而在眾多令人心馳神往的科學前沿領域中，超導體以其顛覆性的物理特性，宛如一顆璀璨的明星，吸引著無數科學傢的目光，也預示著一個激動人心的未來。 《超越自由：神奇的超導體（修訂版）》並非一本簡單的科普讀物，它是一次深入物質世界內核的旅程，一次對“零電阻”這一奇跡般現象的深度解讀，更是一次對超導體背後深刻物理原理及其潛在應用前景的全麵梳理。本書旨在帶領讀者，跨越物理學的門檻，領略超導體帶來的震撼，感受科學的魅力，並一同展望它將如何重塑我們的世界。 第一章：電阻的束縛與自由的渴望——認識電阻的由來與超導的誕生 在本章，我們將從最基礎的層麵齣發，迴顧電阻這一我們日常生活中習以為常卻又常常帶來能量損耗的物理現象。我們將理解為什麼金屬導體會發熱，為什麼電力傳輸會伴隨能量的損失。藉由對電阻的深刻理解，本書將自然而然地引齣超導體這一“反常”的物質形態。我們將探討超導現象首次被發現時的情景，迴顧其發展曆程中的關鍵節點。通過生動的描述和形象的比喻，讓讀者初步建立起超導體“電阻為零”這一革命性概念的感性認識。我們將揭示，在超導狀態下，電子仿佛掙脫瞭物質世界的“摩擦力”，在材料內部自由無礙地流動，這種“自由”是前所未有的，也正是超導現象最令人著迷之處。 第二章：微觀世界的奇妙舞蹈——BCS理論與配對機製的奧秘 電阻的消失並非憑空而來，其背後蘊藏著深刻的量子力學原理。本章將深入淺齣地解讀被譽為超導理論基石的BCS理論。我們將一同走進微觀世界，瞭解電子在超導態下並非孤軍奮戰，而是通過與晶格振動（聲子）的相互作用，形成一種特殊的“電子-聲子”配對，即所謂的“庫珀對”。我們將形象地描繪庫珀對如何在晶格中“協同作戰”，如同兩位舞者在舞颱上默契配閤，從而剋服瞭與晶格中的缺陷和雜質碰撞所産生的電阻。本書將盡量避免過於枯燥的數學推導，而是側重於概念的理解，通過類比和圖示，幫助讀者把握BCS理論的核心思想，感受量子世界中電子之間奇妙的相互作用。我們還將討論，為什麼並非所有材料都能實現超導，以及不同類型的超導材料在微觀機製上可能存在的差異。 第三章：邁嚮更高溫度的徵程——高溫超導的發現與挑戰 自從超導現象被發現以來，科學傢們一直夢想著能在更高的溫度下實現超導。本章將聚焦於高溫超導材料的發現曆程。我們將迴顧銅氧化物超導體的橫空齣世，這一重大突破將超導研究推嚮瞭一個全新的時代。讀者將瞭解到，高溫超導材料為何如此令人振奮，它們相對於傳統低溫超導體又具有哪些優勢。同時，我們也將坦誠地討論目前高溫超導研究麵臨的挑戰，包括其復雜的機理尚未完全闡明，以及在工程應用上的技術瓶頸。本章將帶領讀者認識到，雖然我們已經邁齣瞭重要一步，但“室溫超導”這一終極目標，依然需要我們在基礎理論和材料科學上進行不懈的探索和創新。 第四章：顛覆與重塑——超導體在科技領域的無限可能 超導的意義遠不止於學術的突破，它更預示著一係列顛覆性的技術革命。本章將把目光投嚮超導體在各個領域的廣泛應用前景。我們將詳細闡述超導體如何為強大的電磁鐵提供可能，這將直接影響到核聚變反應堆的建造，為解決人類能源危機提供曙光；它將如何革新磁懸浮列車，使其運行更平穩、更高效，甚至可能改變我們的齣行方式；它將如何提升醫療成像技術（如MRI）的精度和效率；它又將如何助力高能物理研究（如粒子加速器）的進步。此外，我們還將探討超導體在量子計算、高靈敏度傳感器以及無損耗輸電等新興領域的巨大潛力。通過生動的案例分析，讀者將真切感受到超導體並非遙不可及的科學概念，而是正在逐步走入現實，並將深刻影響我們未來生活的關鍵技術。 第五章：從理論到實踐——超導體材料的製備與工程挑戰 將超導體的奇妙特性轉化為實際應用，並非易事。本章將聚焦於超導體材料的製備過程以及在工程應用中所麵臨的實際挑戰。我們將介紹不同類型超導材料的製備方法，包括從實驗室小試到工業化生産的轉化過程。讀者將瞭解到，要實現大規模、高性能的超導應用，需要剋服哪些材料科學上的難題，例如如何提高材料的臨界電流密度、臨界磁場以及臨界溫度，如何保證材料的穩定性和可靠性。我們還將討論超導綫材、超導帶材以及超導磁體的製造技術，以及在實際應用中需要考慮的諸多工程問題，如低溫冷卻係統的設計、材料的機械性能以及成本控製等。本章旨在展現科學傢和工程師們如何將基礎研究的成果轉化為現實生産力，以及他們在剋服睏難、推動超導技術進步中所付齣的努力。 第六章：未來的脈搏——展望超導體研究的新方嚮與前沿 科學的探索永無止境。在本書的最後一章，我們將一同展望超導體研究的未來。我們將探討當前科學傢們正努力攻剋的難題，例如如何發現更高臨界溫度的超導體，如何更深入地理解非常規超導體的微觀機製。我們還將關注一些新興的研究方嚮，如拓撲超導、非常規超導材料的探索以及超導量子器件的開發。本書將帶領讀者窺探未來科技的脈搏，感受科學研究的蓬勃生命力。我們將思考，隨著我們對超導體理解的不斷深入和技術的不斷突破，未來可能還會湧現齣哪些我們今天難以想象的顛覆性應用。 結語：擁抱超導，擁抱未來 《超越自由：神奇的超導體（修訂版）》不僅是對一種神奇物理現象的解讀，更是對人類智慧和探索精神的禮贊。本書旨在以一種嚴謹又不失趣味的方式，展現超導體這一領域的魅力，激發讀者對科學的興趣，對未知的好奇。我們相信，通過對超導體深入的瞭解，讀者將能夠更好地理解我們所處的科學時代，並對即將到來的科技變革充滿期待。這本書是一扇窗，透過它，我們可以窺見一個由零電阻、強大磁場和量子效應構建的更加高效、清潔、智能的未來。讓我們一同踏上這段探索之旅，擁抱超導，擁抱那個充滿無限可能的美好未來。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對前沿科學充滿好奇的普通讀者，我一直渴望能夠找到一本既能深入淺齣解釋復雜概念，又能讓我感受到科學之美的書籍。《超越自由：神奇的超導體（修訂版）》恰恰滿足瞭我的這一需求。作者的文字如同清泉，自然流淌，將超導這一看似高深莫測的領域，描繪得生動有趣。我曾經嘗試閱讀過一些關於物理學的專業書籍，但常常因為晦澀的術語和繁雜的公式而望而卻步。然而，這本書卻完全不同，它用一種非常人性化的視角，講述瞭超導研究背後的故事，那些科學傢們的堅持、失敗與突破，讓我仿佛置身其中，與他們一同經曆瞭那些激動人心的時刻。書中對不同類型超導體的介紹，讓我瞭解到它們的獨特性以及各自的應用前景，這極大地拓寬瞭我的視野。我尤其被書中對“庫珀對”形成的解釋所吸引，這種奇妙的電子配對現象，簡直是物理世界中的一段浪漫傳奇。這本書不僅僅是關於超導體的知識灌輸，更是一種科學精神的傳遞，它讓我看到瞭人類探索未知世界的勇氣與智慧。

評分☆☆☆☆☆

這本書的光輝與厚重，著實讓我這個物理愛好者激動不已。我一直對那些能以一種近乎魔法般的方式改變我們對世界認知的科學概念著迷，而超導體無疑是其中的佼佼者。當我翻開《超越自由：神奇的超導體（修訂版）》時，我仿佛打開瞭一扇通往未知領域的大門。書的封麵設計就充滿瞭神秘感和科技感，讓我迫不及待地想一探究竟。作者在開篇就以非常生動的語言描繪瞭超導現象的驚人之處——電阻的消失，這本身就足以讓人腦洞大開。隨後，書中沒有直接陷入枯燥的數學公式，而是通過引人入勝的故事，講述瞭超導研究的曆史，那些充滿智慧與執著的科學傢們，他們的探索過程本身就是一部精彩的史詩。我特彆喜歡其中關於邁斯納效應的描述，那種“排斥磁場”的神奇能力，讓我想象到未來懸浮列車、無損輸電的宏偉藍圖，這一切似乎都觸手可及。即使我並不是專業的物理學傢，書中通過類比和形象化的語言，讓我能夠清晰地理解那些復雜的物理原理。這種化繁為簡的能力，正是優秀科普讀物的魅力所在，它讓我覺得自己不僅在閱讀，更是在進行一場思維的探險。這本書讓我對物理學的興趣達到瞭新的高度，也讓我對科學的進步充滿瞭敬畏。

評分☆☆☆☆☆

我常常思考，究竟是什麼樣的力量，能夠讓物質在特定的條件下展現齣如此顛覆性的性質？《超越自由：神奇的超導體（修訂版）》這本書，以一種極其深刻且又不失趣味的方式，解答瞭我長久以來的疑問。書中不僅僅是在陳述科學事實，更是在構建一種理解超導現象的思維框架。作者對於超導體在不同溫度、不同壓力下的行為的細緻描繪，讓我對這些“神奇”材料的認識更加立體。我尤其欣賞書中對於“量子化”這一概念的解釋，它通過一些生動的故事和圖示，將這個抽象的物理概念變得易於理解。閱讀的過程中，我不斷地被作者的洞察力所摺服，他能夠將一些極其前沿的理論，用一種娓娓道來的方式呈現齣來，仿佛一位經驗豐富的嚮導，帶著我在科學的迷宮中穿梭。書中對於超導體在不同應用場景的探討，更是讓我看到瞭科學理論如何轉化為實際生産力的巨大潛力。從醫療領域的核磁共振成像，到能源領域的無損輸電，再到未來的量子計算，超導體似乎無處不在，又似乎還隱藏著無限的可能性。這本書的價值，不僅僅在於它所包含的知識，更在於它所激發的思考，它讓我看到科學的邊界是可以被不斷拓展的。

評分☆☆☆☆☆

我一直對物理學中的那些“奇跡”般的現象特彆著迷，而超導性絕對是其中最引人注目的之一。當我拿起《超越自由：神奇的超導體（修訂版）》這本書時，我並沒有期待它能有多麼“驚世駭俗”，但事實證明，它遠遠超齣瞭我的想象。這本書的敘述方式非常獨特，它不僅僅是在羅列事實，而是在構建一種故事綫，將超導現象的發展曆程、關鍵人物的貢獻以及理論的演變，都串聯得渾然一體。我喜歡作者在描述每一個重要發現時，都能夠深入到當時的時代背景和科學睏境中，這讓我更能理解那個發現的重大意義。書中對於臨界溫度、臨界磁場等概念的解釋，用瞭非常形象的比喻，讓我這個非專業人士也能夠輕鬆理解。我特彆欣賞書中關於高溫超導體的章節，那些突破性的研究成果，以及它們所帶來的巨大應用潛力，讓我對未來科技的發展充滿瞭期待。這本書讓我意識到，科學並非冰冷的公式和定理，而是人類智慧的結晶，是不斷挑戰極限、追求真理的過程。

評分☆☆☆☆☆

對於一個對科學探索有著強烈好奇心的人來說，《超越自由：神奇的超導體（修訂版）》這本書無異於一場精神的盛宴。我被書中對於超導現象的描述所深深吸引，那是一種近乎於“魔法”的物理屬性，卻又真實存在於我們這個世界。作者的筆觸細膩而富有力量，他能夠將復雜的物理概念，通過生動形象的語言和貼切的比喻，呈現給讀者。我尤其欣賞書中關於超導機理的探討，雖然涉及一定的理論深度，但作者始終能夠把握好科普的尺度，讓我在享受閱讀樂趣的同時，也能獲得深刻的理解。書中對不同超導體材料的介紹，以及它們在各自領域內的應用前景，都讓我對未來的科技發展充滿瞭無限遐想。我曾一度認為，超導可能隻存在於科幻小說中，但這本書讓我看到瞭它的真實性，以及它正在如何改變我們的世界。這本書讓我對物理學的魅力有瞭更深的認識，也讓我對人類的創造力和探索精神充滿瞭敬意。