高温超导材料研究进展

超导技术是当下的高新技术之一，对于超导材料的研究一直处于现在进行时.临界温度下的超导材料表现出优异的零电阻特性，能量损耗相对于常规导电材料大幅降低，具有非常高的应用价值.以超导材料发展的时间线为线索，回顾高温超导材料的研究历程.在综合整理国内外研究论文的基础上详细阐述BSCCO、YBCO、铁基超导、MgB₂、有机超导体的发展历程、发展现状以及各自特性，并展望超导材料的发展前景.     

Co原子浓度对Co-Mn-Si薄膜各向异性磁电阻及半金属性的影响

向原子比为2:1:1的Co-Mn-Si合金薄膜中掺杂Co原子,试图发现Co-Mn-Si合金薄膜半金属性的变化规律.通过制备系列不同成分Co-Mn-Si合金薄膜,并测试薄膜的各向异性磁电阻比.结果发现制备的Co50Mn Si薄膜具有良好的B2结构,杂质及缺陷数量少(剩余电阻比大),各向异性磁电阻比为负值,从而具有良好的半金属属性.随着Co原子浓度的增加,Co-Mn-Si薄膜B2结构取向度降低,剩余电阻比减小,各向异性磁电阻比增大,其半金属属性随Co原子浓度的增加被逐渐破坏.     

(Bi3.15Nd0.85)(Ti2Fe0.5Co0.5)O11.5陶瓷的制备及多铁性能表征

采用改进的固相反应法制备(Bi3.15Nd0.85)(Ti2Fe0.5Co0.5)O11.5陶瓷.多铁性能测试结果表明,陶瓷样品具有室温多铁性.样品的剩余磁化为~77memu/g,剩余极化为~1.7μC/cm2,且磁场对介电频谱的影响证实该陶瓷样品的室温磁电耦合效应.     

晶界偏析对CaCu_3Ti_4O_(12)陶瓷介电性能的影响

采用溶胶凝胶法制备Ca Cu_3Ti_4O_(12),通过球磨对陶瓷样品进行处理,探究此处理方法对Ca Cu_3Ti_4O_(12)介电性能的影响.研究结果表明,球磨对Ca Cu_3Ti_4O_(12)陶瓷样品的介电常数有较大影响.随着球磨时间的增加,样品介电常数显著增加,当球磨时间为4 h,其室温下介电常数可达10~6量级,比未经球磨处理的样品高2个数量级,且随温度升高,介电常数显著增大.温度上升100 K,介电常数约提高一个数量级.同时SEM分析表明,球磨处理Ca Cu_3Ti_4O_(12)样品介电常数的增大与其晶界偏析有较大的关系,特别是晶界处析出的Cu O二次相可极大地提升Ca Cu_3Ti_4O_(12)的极化率,可提高约2个数量级.     

TiO_2有序纳米管阵列的阳极氧化法制备

以乙二醇和氟化铵的混合水溶液为电解液,高纯度钛片为电极,采用电化学阳极氧化法制备出表面整洁、高度有序的TiO_2纳米管阵列.系统研究氟化铵含量、电解液浓度,阳极氧化电压、氧化时间对TiO_2纳米管尺寸和形貌的影响.结果表明,当氟化铵质量分数为0.3%,阳极氧化电压为60 V,氧化时间为13 h时,可以制备出表面干净清晰,管长50μm,管径90 nm的高度有序的TiO_2纳米管阵列.     

TiO_2/C复合电极的电容性能

将活性炭与二氧化钛TiO_2纳米纤维混合组成复合电极材料,研究复合方式和比例对复合电极材料及其电容性能的影响.结果表明,随着活性炭比例的增加,TiO_2/C电容器的等效串联电阻迅速降低,比容量和能量密度相应提高.当活性炭与二氧化钛TiO_2比例为2∶1时性能最优,比容量为24.2 F/g,能量密度为3.32 Wh/kg.     

阳极氧化TiO_2纳米管的制备及其储能特性分析

用阳极氧化方法制备形貌有序的TiO_2纳米管,通过X线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(SEM)分析TiO_2纳米管的物相组成和表面形貌,并对TiO_2纳米管分别进行退火处理和还原处理,比较3种TiO_2纳米管的恒流充放电性能和特征.测试结果表明:1)退火处理的TiO_2纳米管及还原处理的TiO_2纳米管与未处理的TiO_2纳米管相比,其储能能量和储能效率显著提高,性能与理想电容器接近;2)还原处理的TiO_2纳米管具有更高的充放电能量密度和储能效率.     

沉积在Si衬底上Co_2MnSi薄膜的结构和磁性能分析

将不同厚度的Co_2Mn Si(CMS)薄膜沉积在Si衬底上,并在不同的退火温度下退火,以探究其微观结构以及磁性能的变化规律.保持CMS薄膜退火温度为600℃,随着薄膜厚度增加至100 nm,由于B2结构取向增大,其Ms随之相应增大到923 emu/cc;保持CMS薄膜厚度为50 nm,随着退火温度升高到700℃,可以观察到B2结构取向减小,而且Hc值异常增加到134 Oe,这可能是由于CMS层与Ta层存在相互扩散的现象所导致.