CuO-La_2OO_3二元相图的热力学分析

一、引言 Ba-La(Y)-Cu氧化物超导材料的发现,使超导材料的研究进入了一个崭新的时代。Ba-La(Y)-Cu氧化物超导材料的特性与材料的制备工艺密切相关。BaO-La_2O_3(Y_2O_3)-CuO三元相图的研究无疑对材料的制备工艺具有重大的指导作用。已有一些作者对这类体系的相图进行了测定。但由于组成该三元系的纯组元的熔点很高,给相图的测定带来很大困难。更     

在Bi-Sr-Ca-Cu-O系中110K超导体的制备

在Tl-Ba-Ca-Cu-O(TBCCO)和Bi-Sr-Ca-Cu-O(BSCCO)系中可以分别得到零电阻超导转变温度T_c为120—125K和110K的超导体,是目前T_c最高的两个超导体系。由于Tl剧毒、价格高和易挥发等缺点,导致在该体系研制和未来使用中的某些不便。因此,在某种程度上BSCCO体系受到人们更大的关注。 根据我们和国内外的研究结果,在TBCCO和BSCCO系中超导相及其结构是非常相似的。在BSCCO体系中比较肯定的超导相及其结构如表1。     

燃起“太阳之火”——-谈谈“可控核聚变”

据央视国际报道,近日中国科学家建成世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”实验装置,模拟太阳产生能量。这是国家“九五”大科学工程EAST(先进超导托卡马克实验装置)建设项目,制造一个装置实现受控热核(聚变)反应,可以得到无穷尽的清洁能源就相当于人类为自己制造一个或数个小太阳,源源不断地从核聚变中得到能量。报道说,EAST工程是国家“九五”重大科技工程,工程总投资近3亿元,已成功完成首次工程调试,低温调试和磁体通电测试获得通过,预计今年7、8月份正式运行,进行放电试验。     

零电阻温度111K的Bi-Sr-Ca-Cu-O超导块材及其合成

从1988年年初Maeda首次报道无稀土的BiSrCaCuO新体系超导材料开始,国际上对Bi系超导体进行了许多研究。该体系块状材料在110K附近可发生电阻陡降,但一般要到80K左右电阻才能达到零,总是伴有一个电阻“尾巴”。4月初,我们研究小组首次获得零电阻温度在110K以上的BiSrCaCuO超导块体,成功地割去了电阻“尾巴”。本文将进一步报道零电阻温度为111K的Bi-Sr-Ca-Cu-O超导块材的主要物性并给出具体的合成工艺。     

钽酸钾界面超导的发现与研究进展

两个绝缘氧化物的界面可以导电,甚至超导,这种现象引起了研究人员的广泛关注.在过去一二十年里,最经典的体系是以LaAlO₃/SrTiO₃为代表的SrTiO₃界面电子气及超导(2004年发现界面电子气, 2007年发现界面超导).最近,钽酸钾(KTaO₃)界面超导的发现为相关研究注入了新的活力.这一新的氧化物界面超导体系比经典的SrTiO₃体系具有更高的超导转变温度、更强的自旋轨道耦合以及相媲美的可调控性.本文对钽酸钾界面超导的发现和研究进展进行了简要评述,概述了钽酸钾的基本性质、钽酸钾界面超导的发现历程、主要物性特征以及调控方法,探讨了钽酸钾界面电子气的形成机制与超导机理,对钽酸钾界面超导的未来发展进行了展望.希望本文能够帮助读者更好地了解氧化物界面超导领域尤其是钽酸钾界面体系的发展近况.     

利用动态低温X射线衍射法研究高T_c超导体Y_1Ba_2Cu_3O_(7-δ)的结构和性质之间的关系

Y-Ba-Cu-O混合物是在液氮温度以上具有超导性的超导氧化物体系。关于在该体系中起超导作用物相Y_1Ba_2CuO_(7-δ)的制备、性质和结构,最近已有文献报道。这里,我们报道高临界温度(T_c)超导体Y_1Ba_2Cu_3O_(7-δ)的动态低温X射线衍射研究的结果。这种材料曾测量具有118°K的超导起始温度并在92°K达到零电阻。     

超导电磁推进船

目前,日本正在进行一项开发一种采用超导技术的“高技术船”的研究工作。最近,超导技术的发展已使它所研究的许多问题成为自发明晶体管以来的最重大的研究课题之一。这项“高技术船”研究工作是由日本造船促进基金会(JFSA,会长是Yohei Sasagawa)发起的。现在研究小组已有把握地认为,有可能制造出一种具有实用价值的,重量轻的超导电磁推进系统,并     

铁基超导材料制备研究进展

超导现象于1911年首次被发现, 此后科学家们一直都在寻找拥有更高临界温度的超导材料, 研究重点也逐渐从金属系物质转到铜氧化物. 目前, 物理学界对高温超导机制仍未形成一致看法, 研究人员希望在铜氧化物超导材料以外再找到新的高温超导材料, 以期从新的途径来破译高温超导机理. 2008年初, 日本学者发现了临界温度可以达到26 K的新型超导材料—— LaO_1-xF_xFeAs, 这一突破性进展开启了科学界新一轮的高温超导研究热潮. 随后, 科研人员在这一体系中展开了积极的实验和理论研究. 中国科研机构, 特别是中国科学院, 迅速开展了卓有成效的研究工作, 在新一轮的高温超导研究热潮中占据了重要位置. 铁基超导材料的研究正在持续升温, 新的发现层出不穷. 本文按照体系分类, 以时间顺序, 分别对铁基超导材料的四大主要研究体系(“1111”体系、“122”体系、“111”体系和“11”体系)的具体材料制备研究进展进行了分析, 比较全面地介绍了各种铁基超导材料的合成方法及其关键物理参数.     

单相复合氧化物Ba_2HoCu_3O_(7-δ)的高温超导电性

在当前的高温超导体探索中,La(Y)-Ba(Sr)-Cu-O是研究得最为集中的体系。迄今为止,人们已经辩明,在Ba(Sr)-La-Cu-O体系中,超导相是K_2NiF_4型(层状钙钛矿结构)的La_(2-x)Ba(Sr)_(1-x)CuO_4,其超导临界温度为30—40K。最近,几个研究小组相继在Y-Ba-Cu-O     

运用高压技术设计和研制超导材料新体系

本文介绍运用高压技术发现的几类超导材料新体系,包括(1)顶角氧有序型(简称"顶角氧"系)、Cu12(n-1)n(简称"铜系")和Cl2(n-1)n(简称"卤系")等3类铜基超导材料体系:它们只含铜和碱土氧化物,是构成铜基超导的最简单组分;这些体系在常压的超导温度(T_c)可媲美Y123、Bi系、Hg系等组分复杂的铜基超导材料,"铜系"的T_c可高达123 K,Cl212是第1个含卤素的液氮温区超导体;"顶角氧"有序化将同结构的铜基超导材料的转变温度提高1倍以上,刷新了单层铜氧面结构铜基超导材料的Tc记录;新体系的高温载流特性名列前茅,"铜系"在液氮温区的临界电流特性优于Bi系、Hg系,与Y123相当.(2)铁基超导材料主要体系之一的"111"体系:"111"体系组分结构简单,易于揭示铁基超导核心要素.它的解离面无极性,表面和体态结果严格一致,为通过角分辨光电子能谱(ARPES)和扫描隧道显微镜(STM)等先进表征技术揭示铁基超导的本征物性提供了理想结构载体.主要成员LiFeAs具有无Fermi面嵌套的重要特征,表明Fermi面嵌套并非实现铁基超导必要条件,扭转了此前基于铁基其他体系的费米面嵌套对机理的流行认识.(3)Bi_2Te_3拓扑化合物超导体:实现无需化学掺杂引入载流子,揭示了国际上首个压力诱导的拓扑化合物超导.     

超导材料研究的10年计划

最近,日本通产省正式决定推出“下一代产业基础技术研究开发体制”的新课题,即超导材料、超导元器件研究开发的基本计划. 该计划是以高温超导为主题,探索在较高温度下显示超导特性的新物质,进而在高温超导物质材料化和超导计算机等方面,开发所需要的超导元器件.按     

Bi_2(Sr_(0.9)Ca_(0.1))_2CuO_y单晶及其超导电性

对于Bi系高温超导体系,Bi_2Sr_2Ca_(n-1)Cu_nO_y(n=1,2,3,4)有四个超导相,2201,2212,2223和2234相,它们的超导转变温度分别为7—22,85,110和95K,并可随各相中载流子浓度的变化在一定范围内调节。与Bi系超导体系这一家族相类似的Tl_2Ba_2Ca_(n-1)Cu_nO_y(n=1,2,3,4),体系,也有与Bi系相类似的四个超导相,2201,2212,2223,2234相,它们的超     

La-Ba(Sr)-Cu-O系的相关系及其超导电性

文献[1—3]在R-Ba(Sr)-Cu-O系中(R=La,Y)实现了超导电性的重大突破,引起了科技界的极大关注。要想深入了解该体系的超导机制,弄清在该体系中存在几个相,其结构是什么?这些相中哪些具有超导电性?无疑是十分重要的。文献[4—6]对该体系中一些化合物的结构曾有报道。我们测定了该体系的相图,根据相图提供的资料,制备出每一个化合物的单相样品并测定其超导电性。     

新一代超导托卡马克核聚变实验装置建成并成功放电

近日,我国自行设计、研制的世界上第一个全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)正式建成并投入运行.由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所承担的“EAST全超导托卡马克实验装置”是国家“九五”大科学工程,它是专家们经过数年评审和论证,在上百个重大建议项目中挑选出来的.     

按图索骥——寻找超导材料的最佳配方

最近,英国剑桥大学超导研究者与来自台湾的学者合作研究通过改变材料中金属氧化物的金属成分,获得了一张材料成分与超导临界温度T_c的关系图(如图1),然后根据这张“地形图”去寻找通向临界温度顶峰的“道路”。图中竖轴为     

电阻为零的超导微处理器问世

根据估算,目前数据中心的能耗已高达全球电力的2％,这一数字在10年内可能攀升到8％.为逆转这种趋势,科学家们正考虑以全新的方式简化数据中心的微处理器.日本研究人员将这一想法发挥到了极致,创建了一种电阻为零的超导微处理器. 这个新的微处理器原型被称为MANA(单绝热集成体系结构),是世界上第一个绝热超导体微处理器.它由超导铌组成,并依赖于被称为"绝热量子通量参量电子(AQFP)"的硬件组件.每个AQFP由几个快速作用的约瑟夫森结开关组成,这些结开关只需很少的能量即可支持超导体电子设备.MANA微处理器总共由2万多个约瑟夫森结组成.     

中国人造太阳首度向公众开放 7月做放电实验

由中科院等离子体物理研究所设计、研制的世界上第一个全超导托卡马克EAST核聚变实验装置(俗称“人造小太阳”)日前首度向社会公众开放,这项举措吸引了众多的市民前往合肥市科学岛,与之零距离亲密接触。据悉,目前EAST核聚变实验装置正处于测试维修阶段,2006年7月份将正式进行首     

加压烧结合成HgBa_2Ca_2Cu_3O_(8+δ)超导体的研究

自Putilin和Schilling等人发现了Hg-Ba-Ca-Cu-O系统的T_c可达130K以上的超导性以来,世界上掀起了一个研究Hg系超导体的高潮,这不仅因为它创造了T_c的最高记录,而更重要的是该化合物系具有值得深入研究的、十分有趣的物理特性及超导机制.然而,由于HgO的熔点低、易挥发、且毒性大,所以造成制备这一系统的超导样品的难度相当大.目前通常采用两种方法来制备该系统的超导样品:①高压法;②封管法.前者由于压力太高(一般     

Bi_(2-x)Pb_xSr_2CaCu_(2-x)Mg_xO_(8+δ)超导体的正电子寿命研究

自从Maeda等人在Bi-Sr-Ca-Cu氧化物中发现超导电性以来,由于Bi系超导体具有较高的超导转变温度和广阔的应用前景,日益受到人们的重视.在Bi系超导材料的研究中,金属离子的置换对超导性能和材料结构的影响一直是研究的热点之一.许多作者用Pb替换Bi,以便了解Bi-O层对超导电性的作用.文献[4]研究了Bi_(2-x)Pb_xSr_2CaCu_2O_(8+δ)体系,由Raman散射实验证实Pb可以替换Bi,且其最大替换量可以达到x=0.35;随着Pb含量的增加,超导转变温度T_c从85K减小为76K,并且指出这是由于体系空穴浓度增加所致.然而,Pb掺杂对样品结构的影响以及空穴浓度增加的原因尚不清楚.本工作使用对固体材料微观结构极灵敏的正电子湮没谱仪测量了Bi_2Sr_2CaCu_(2-x)Mg_xO_(8+δ)和Bi_(2-x)Pb_xSr_2CaCu_(2-x)Mg_xO_(8+δ)系列样品的正电子寿命,给出了正电子寿命和转变温度随掺杂量X的变化关系,研究了Pb掺杂对Bi系超导体电子结构的影响,以及由此引起的样品中空穴浓度变化情况.     

陨石中首次发现超导材料

<正>最近,美国科学家在2块不同的陨石中发现了超导材料,这是超导材料在太空中形成的第一个证据。这一发现的重要意义不仅在于它是罕见的天然形式的超导材料,而且还为人类寻找室温超导材料点燃了新的希望。研究人员利用一种叫做磁场调制微波光谱的技术(MFMMS,一种主要用于寻找超导现象的高灵敏度技术),对来自15种不同陨石的碎片进行了详细研究。结果发