0人評分過此書

超導時代降臨,能量損耗從此為零!能源科技最終解:抗磁效應×磁浮原理×量子干涉×材料應用,近代物理重大發現,創造接連不斷的科學奇蹟

出版日期
2023/09/19
閱讀格式
EPUB
書籍分類
學科分類
ISBN
9786263576162

文化部計次

借閱規則
借閱天數 14
選擇分享方式

推薦本館採購書籍

您可以將喜歡的電子書推薦給圖書館,圖書館會參考讀者意見進行採購

讀者資料
圖書館 桃園市立圖書館
* 姓名
* 身分
系所
* E-mail
※ 我們會寄送一份副本至您填寫的Email中
電話
※ 電話格式為 區碼+電話號碼(ex. 0229235151)/ 手機格式為 0900111111
* 請輸入驗證碼
科技生活的夢想藍圖 × 超導體入門必讀之作

二十一世紀,又稱超導的時代
磁浮列車、永續能源、節能火箭……
科幻電影中的神奇發明,即將成為現實!

▼超導體,到底是什麼東西?
超導材料是指當溫度低於某個程度,該材料就會出現超導現象。超導現象主要會呈現兩大特性:一個是「電阻為零」,即電流在超導體內部流動時,不會有損耗而能一直流通,成為永久電流;另一則是「完全反磁現象」,若外加磁場在超導體上,超導體會排除磁場,使磁力線完全不能通過。
超導體自發現以來就被視為極有發展潛力的科學現象,但早期發現的超導材料如水銀、鉛、錫等超導臨界溫度都低於攝氏零下260度,經過科學家經年累月的努力,如今的超導體研究已被確認能應用在日常生活的諸多方面。

▼超導體如何解決人類的能源危機?
目前市面上用以傳輸電力的銅線,傳輸時會造成電力損耗;若能改用零電阻的「超導電線」,就可以讓被浪費掉的電成為可運用的電。
由於電力難以儲存,且能儲存的量有限。但若用超導材料繞成線圈,由於零電阻,可以讓電流永久流動,產生出的磁場具有能量,讓人們用以儲存太陽能發電及風力發電的能源。
而「超導馬達」也可以應用在風力發電機的改良上。由於超導磁場較強,方便研製尺寸更小的機器,產生的噪音也較小。

▼磁浮列車、電磁推進船……讓交通更方便!
早在19世紀末,就已經有使列車上浮的構想,其中包括了運用氣球原理讓列車「漂浮」在鐵路上行駛,或是運用水流使列車運行。1922年,德國工程師赫爾曼提出了利用「磁力」使列車懸浮的想法。直到1969年,德國製造出一列利用「磁力」懸浮的小型列車,三年後日本亦研發出磁浮列車。而在海運方面,西元1992年,第一艘超導磁流體推進船「太和一號」於日本試航成功。
這些運用超導體技術的交通工具,大多具備快速、安靜、汙染少的優點,極具未來科學研究及應用價值。面對人口過剩、能源日益稀少的地球,科學家們迫切要做的,便是找出花費成本更低、生產更便利的超導材料。

〔本書特色〕
本書主要介紹了超導從發現至今的歷史與超導現象的特性,並說明超導體分在能源與電力工業、產業與運輸、醫療與診斷以及通訊各領域上的應用情形。
  • 代序 百年超導,魅力不減
  • 作者自序
  • 第1章 啟蒙時代
    • 1 慈母孕物理:物理研究的起源
    • 2 人間的普羅米修斯:電學研究的歷史
    • 3 雞蛋同源:電磁學的背景知識
    • 4 電荷收費站:電阻的基本概念
    • 5 神奇八卦陣:材料結構與電阻的關係
    • 6 秩序的力量:材料磁性結構與物性
  • 第2章 金石時代
    • 7 凍凍更健康:低溫物理的發展
    • 8 暢行無阻:超導零電阻效應的發現
    • 9 金鐘罩、鐵布衫:超導完全抗磁性的發現
    • 10 四兩撥千斤:超導磁浮的基本原理
    • 11 鬥毆的藝術:超導量子干涉的原理和應用
    • 12 形不似神似:超導唯象理論
    • 13 雙結生翅成超導:超導微觀理論
    • 14 煉金術士的喜與悲:超導材料的早期探索
  • 第3章 青木時代
    • 15 陽關道、醉中仙:氧化物超導體
    • 16 胖子的靈活與惆悵:重費米子超導體
    • 17 朽木亦可雕:有機超導體
    • 18 瘦子的飄逸與糾結:輕元素超導體
    • 19 二師兄的緊箍咒:二硼化鎂超導體
  • 第4章 黑銅時代
    • 20 「絕境」中的逆襲:銅氧化物超導材料的發現
    • 21 火箭式的速度:突破液氮溫區的高溫超導體
    • 22 天生我材難為用:銅氧化物超導體的應用
    • 23 異彩紛呈不離宗:銅氧化物高溫超導體的物性(上)
    • 24 霧裡看花花非花:銅氧化物高溫超導體的物性(下)
      • 卿本絕緣何導電
      • 真真假假贗能隙
      • 斷斷續續費米弧
      • 扭扭捏捏d波對
      • 拉拉扯扯非常規
    • 25 印象大師的傑作:高溫超導機理研究的問題
    • 26 山重水複疑無路:高溫超導機理研究的困難
    • 27 盲人摸象:超導研究的基本技術手段
      • 「透視盲人」—晶體繞射技術
      • 「辨味盲人」—成分分析技術
      • 「顯微盲人」—電子顯微技術
      • 「搬運盲人」—輸運測量
      • 「光電盲人」—光電子能譜
      • 「多面盲人」—中子散射譜
      • 「顫核盲人」—核磁共振譜
      • 「觸電盲人」—掃描穿隧能譜
      • 「電動盲人」—拉曼和紅外光譜
      • 「磁敏盲人」—緲子自旋共振/旋轉/弛豫譜
      • 「振X盲人」—共振非彈性X射線譜
  • 第5章 白鐵時代
    • 28 費米海裡釣魚:鐵基超導材料的發現
    • 29 高溫超導新通路:鐵基超導材料的突破
    • 30 雨後春筍處處翠:鐵基超導材料的典型結構
    • 31 硒天取經:鐵硒基超導材料
      • 「七十二變」的晶體結構
      • 「蛛網交織」的物理相圖
      • 「單薄纖毫」的高溫超導
      • 「兩頭多臂」的孿生超導
      • 「流量可控」的超導電性
      • 「扭曲破缺」的能隙結構
      • 「實有其表」的拓撲超導
    • 32 鐵匠多面手:鐵基超導材料的基本性質
      • 多電子軌道
      • 多載流子類型
      • 多費米面/能帶
      • 多超導能隙
    • 33 銅鐵鄰家親:鐵基和銅基超導材料的異同
      • 結構與費米面
      • 電子態與相圖
      • 磁性與自旋漲落
      • 電子關聯強度
    • 34 鐵器新時代:鐵基超導材料的應用
  • 第6章 雲夢時代
    • 35 室溫超導之夢:探索室溫超導體的途徑與實現
    • 36 壓力山大更超導:壓力對超導的調控
    • 37 超導之從魚到漁:未來超導材料探索思路
      • 超導的漏網之魚
      • 超導的意外之魚
      • 超導的電控之魚
      • 超導的擬態之魚
      • 從拓撲絕緣體到超導
      • 編織超導的漁網
    • 38 走向超導新時代:超導機理和應用研究的展望
      • 超導研究的巨大魅力
      • 超導材料探索趨勢
      • 超導機理研究方向
      • 超導應用的未來前景
  • 後記
  • 圖片來源
  • 版權頁

評分與評論

請登入後再留言與評分
幫助
您好,請問需要甚麼幫助呢?
使用指南

客服專線:0800-000-747

服務時間:週一至週五 AM 09:00~PM 06:00

loading