1.超导磁体

利用合金（如Nb-Ti、Nb-Zr）或金属化合物（如Nb3Sn、V3Ca）等稳定而实用的超导材料制成的导线绕制的磁体，可以通强大的电流，产生很强的磁场，其值可达几万、甚至几十万高斯。作为比较，若采用在氢中退火的纯铁作为铁芯制作的电磁铁，由于铁磁材料的磁饱和特性，其磁场很难大于2万高斯；如果去掉铁芯，增大电流，则由于焦耳热损耗也很难获得有效的强磁场。超导磁体目前已广泛应用于高级实验设备、高能加速器、受控聚变反应实验等领域。

2.超导列车

为了克服普通列车与轨道之间的摩擦力，最好使整个列车悬浮起来。通常可采用“磁悬浮”方式。在列车底部和U型轨道上设上一定数量的磁体，利用同性磁极相斥的道理，使整个车厢悬浮在轨道之上约10厘米处。此外，在车厢和U型轨道侧面安装一系列磁体，并通过供电系统依次调整其极性，使列车始终受到向前推进力。超导列车的时速很容易达到每小时300千米以上。

3.约瑟夫森结

又称超导隧道结。由中间被薄绝缘层（厚度约为1毫米）隔开的两块超导体组成。超导电子由于量子力学隧道效应可以贯穿绝缘层。如果在两块超导体上加一直流电压V，则在两超导体之间可产生振荡的超导电流，其频率与电压成正比（ω=2eV/h，其中e为电子电荷，h为普朗克常数）。利用这种约瑟夫森效应可精确地测量常数e/h或测量电压V，还可制造各种电子元器件。约瑟夫森器件的反应速度快（例如，其开关速率小于2×10-12秒），功耗小（仅为普通半导体器件的1/1000），灵敏度高（例如对电流的分辨率为10-9A，对电压为10-15V，对磁场为10-11G）。约瑟夫森结已应用于制作电压标准，以及灵敏度和精确度都极高的磁强计、电流表、电压表、低温温度计等，还可用它制作微波和红外探测器。利用约瑟夫森结制造仪器和设备的技术目前已发展成为一门新的分支学科——超导结电子学。

文章来源：《量子电子学报》 网址: http://www.lzdzxbzz.cn/zonghexinwen/2021/0407/737.html

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