Ⅰ 超導技術是什麼
超導技術是研究物質在超導狀態下的性質、功能以及超導材料、超導器件的研製、開發和應用的技術。某些物質在溫度降低到一定值時電阻會完全消失，這種現象稱為超導電性。具有超導電性的物質稱為超導材料或超導體。超導材料包括金屬低溫超導材料、陶瓷高溫超導材料和有機超導材料等。超導技術的開發和應用對國民經濟、軍事技術、科學實驗與醫療衛生等具有重大價值。
超導電性是荷蘭科學家H.K.昂尼斯1911年發現的，他在做低溫實驗時，意外發現汞線冷卻到4.2K時電阻突然消失了。隨後科學家們發現許多金屬、合金和金屬間化合物也具有這種特性。1933年，德國人W.邁斯納發現超導體具有高抗磁性 ，使磁力線不能透入， 人們稱之為邁斯納效應。1957年美國人J.巴丁、L.N.庫珀、J.R.施里弗共同提出超導微觀理論(BCS理論)。1962年，英國人B.D.約瑟夫森從理論上預言超導電流能夠穿過一層極薄的絕緣體進入另一超導體，形成隧道超導電流。這種約瑟夫森效應隨後為實驗所證實。1986年初，美國國際商用機器公司蘇黎世研究所的K.A.馬勒和J.G.貝諾斯發現，鋇鑭銅氧化合物在30K時呈現超導電性。這種陶瓷超導材料的發現，為超導技術的發展開辟了新的途徑。
1986年以前發現的超導材料是良導體金屬、合金和金屬間化合物，其臨界溫度最高不過23.2K，而馬勒和貝諾斯發現的超導材料卻是氧化物，臨界溫度比低溫超導體高得多,對超導研究具有劃時代的意義,世界各國對此都十分重視。1987年中國成立了超導技術專家委員會和國家超導技術聯合研究開發中心，統一領導全國的超導研究工作；同年7月美國總統提出《總統超導倡議》，要求政府採取必要措施支持高溫超導研究；日本政府和民間企業、大學制訂了共同開發超導材料的計劃。各國超導科學家以陶瓷材料為對象尋找高臨界溫度的超導材料，形成了一股世界性的超導研究熱，釔鋇銅氧化合物、 鉍鍶鈣銅氧化合物、 鉈鋇鈣銅氧化合物等高溫超導材料不斷涌現。自1986年以來，中國在高溫超導技術攻關中取得了一系列重大成就，在某些領域達到了國際領先水平。
超導材料的另一個特性是具有約瑟夫森效應或超導隧道效應，即在兩塊超導體之間置一絕緣層(厚度約10埃)，這時的絕緣層會成為一個「弱」超導體，電流可在其中通過。
判斷超導材料性能的指標是臨界溫度(TC)、 臨界磁場(HC) 和臨界電流(IC)。臨界溫度是指物質從有電阻變為無電阻的溫度；臨界磁場是指在一定的溫度和無電流存在的情況下，超導體超導電性消失時的磁場閾值；臨界電流是指能使超導體由超導態轉變為正常態的電流密度值。TC、HC和IC數值越大，超導體的性能越好。
超導技術是一項具有重要應用價值和巨大開發前景的高技術，它在軍事上的潛在應用可分為強磁和弱磁兩大類。
超導強磁技術主要是利用超導材料能夠產生很高的穩態強磁場，據此將可製成超導儲能裝置、超導電機和電磁推進裝置。①超導儲能裝置。這種儲能裝置將可長時期儲存大量的能量，然後根據需要加以釋放。大型超導儲能系統(儲能10�焦耳)將可作為陸基自由電子激光器或天基定向能武器的功率源。②超導電機。這種電機的體積和質量將比常規電機顯著縮小，功率成倍增長，效率大大提高，可為武器裝備提供動力。③電磁推進裝置。用超導強磁材料製造的電磁推進裝置，把電能直接轉變為動力，將能以很高的速度推進大質量的物體，在軍事上用作艦艇的動力裝置，可消除傳動雜訊，提高隱蔽性；也可用作電磁炮的動力裝置。
超導弱磁技術的理論基礎是約瑟夫森效應。利用這種效應製成的超導電子器件，將具有功耗低、雜訊小、靈敏度高、反應速度快等特點，可進行高精度、弱信號的電磁測量，也可用作超高速電子計算機元器件等。主要的超導電子器件有：①超導弱磁探測器件。超導量子干涉儀、電磁感測器和磁強計等，對磁場和電磁輻射的靈敏度比常規器件高得多，可用於軍事偵察。②超導計算機。採用約瑟夫森器件的超導計算機，運算速度將比普通計算機快幾十倍，功耗減少到千分之一以下，散熱性能很好。③超導高頻探測器。如超導紅外探測器、參量放大器、混頻器、功率放大器等，將使空間監視、通信、導航、氣象和武器系統的性能遠遠超過利用常規器件時的性能。