2023国家公务员常识积累：导体VS半导体VS超导体

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　　一、导体

　　概念：导体指电阻率很小且易于传导电流的物质。

　　性质：电阻是导体的特性，金属材料的电阻率随着温度的升高而增大。

　　例子：

　　(1)金属和石墨是最常见的一类导体。金属和石墨导电过程中不引起化学反应，也没有显著的物质转移，称为第一类导体。

　　(2)电解液在通电过程中伴随有化学变化，且有物质的转移，称为第二类导体，常应用于电化学工业，如电解提纯、电镀等。

　　(3)电离的气体也能导电，其中的载流子是电子和正负离子。

　　应用：输电等。

　　二、半导体

　　概念：半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。

　　性质：光敏特性、热敏特性和掺杂特性。

　　【解释】半导体几乎不导电。但是，当将某些元素添加到半导体中时，电流很容易通过它们。

　　例子：硅、锗、砷化镓、石墨烯。

　　应用：集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域，如二极管、晶体管就是采用半导体制作的器件。

　　三、超导体

　　概念：超导体指在某一温度下，电阻为零的导体。

　　性质：完全导电性(零电阻)、完全抗磁性

　　例子：铜氧超导体、铁基超导体、硼化镁超导体。

　　应用：强电应用、弱电应用和抗磁性应用。强电应用包括超导发电、输电和储能;弱电应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等;抗磁性应用主要包括磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。

　　【课后练习】

　　1.(多选)下列属于常见的半导体材料有( )。

　　A.硅

　　B.铜

　　C.锗

　　D.砷化镓

　　【答案】ACD。硅、锗、砷化镓常见的半导体材料。铜是金属，属于导体。

　　2.(单选)超导材料是世界上最前沿的研究之一，医院里的核磁共振成像、高能加速器、磁约束核聚变装置等都是超导的重要应用。下列关于超导研究的表述不正确的是( )。

　　A.高温超导材料在极高的温度和压力下会产生超导现象

　　B.超导的磁效应是德国科学家迈斯纳发现的

　　C.超导体的基本特性是完全导电性和完全抗磁性

　　D.赵忠贤院士因高温超导研究荣获我国“国家最高科学技术奖”

　　【答案】A。A项错误，高温超导材料的“高温”并非是真正的温度高，而是相对于绝对零度而言，即便如此，高温超导材料的临界温度也在零下200℃左右。

　　B项正确，1933年，迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现超导体的完全抗磁性，后人称之为“迈斯纳效应”。

　　C项正确，超导体的最显著特征是零电阻性，即在某临界温度以下时其电阻完全消失，电流可以在其中长年流动而毫无损失;另一特征是完全抗磁性，处于超导状态的超导体表现为一理想抗磁体，其体内磁场处处为零，即迈斯纳效应。

　　D项正确，赵忠贤院士是我国高温超导研究的奠基人之一，因高温超导研究荣获2016年度国家最高科学技术奖。

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