超导材料的电子显微结构

超导陶瓷氧化物YBa_2Cu_3O_7的出现使超导临界温度达到90K,从而使超导材料向实用化迈进了一大步。超导材料结构的研究有助于弄清超导机理,并为寻找更好的超导材料开辟道路。下面介绍中国科学院上海硅酸盐研究所在超导结构研究方面的一些成果。     

科技信息

新的氧化银超导材料 日本电子技术实验室,新近研制成功不含任何有毒物质的氧化银超导材料。研究人员称,该超导材料的临界温度为17K,目前尚处世界领先地位。该材料由银、钡、钙、铜和氧组成,其成分比为1:2:3:4:10。 (杨光平) 新型脑电波分析仪 日本NEC公司最近推出了一种新型脑电波分析仪。该机采用新的计算机系统来分析动态脑电波。该机的分析速度比普通的分析仪快100倍,并可及时绘制出脑电波图。分析仪可分析大脑的电位、电流及磁场测定值并能将分析结果在大脑计算机三维模型上显示出来。研究人员称,使用新型分析仪,可进一步帮助人们了解大脑的功能,并可为诊断、治疗脑部疾病提供可靠的依据。 (杨光平)     

说说超导体

1911年荷兰科学家昂乃斯把气体氦液化后,得到了极低的温度——零下269℃（4.2K）,昂乃斯立刻用水银做了低温下的通电实验。奇怪,那冻成了固体的水银导线电阻突然消失了,变为零。这个实验震动了物理学界,人们把这种低温下电阻为零的现象叫作“超导现象”,把那些可以产生超导现象的材料称为“超导体”,把产生超导现象的温度叫作“临界温度”,也叫作“转变温度”。     

高温超导材料前景如何？

1.材料研究与发展的历史和现状自从1986年在La-Ba-Cu-氧化物中发现高Tc超导电性以来,有许多文章报道发现了新的超导氧化物,其中有些材料呈现高临界温度(见表1)。迄今为止,最高临界温度为125K,是1988年初在铊化合物中得到的,还没有得到Tc>125K的材料。但是,近一年半以来,又发现了几种新材料(见表2),但是其临界温度均低于100K。     

科技信息

法研制出高临界 温度的超导材料 法国巴黎工业物理与化学学院的M·拉热教授宣布,他领导的科研组研制成功了临界温度为250K(即-23℃)的高温超导材料,将临界温度的记录一下子提高了近100度,引起科技界的广泛关注。     

日本开发超导产业技术的途径——超导产业技术开发恳谈会的中间报告概要

前言 8月24日,以东京大学名誉教授“山村昌”为委员长,并由学术界和产业界有识之士组成的“超导产业技术开发恳谈会的中间报告在通产省工业技术院举行。中间报告的内容是围绕着超导的国内外形势和动向,今后的研究课题及其展望,应采取什样政策。这个报告可以说是今后超导技术开发的指导方针。超导物质临界温度的上升是科学家们长期以来所做的美梦。去年以来,世界的研究机构的研究取得了突破性进展,终于发现了临界温度超过液体氮温度的     

钇钡铜氧新型超导陶瓷材料的晶形及双晶显微照片

本多茨(Bendorz)和穆勒(Müler)于1986年4月报道获得了临界温度可高达30开的镧钡铜氧系超导体。此后不久,朱经武和赵忠贤等又分别发现了在液氮温区的钇钡铜氧系超导体。这一发现,轰动了世界,为超导材料的付诸实用以及可能由此而引起的新的工业技术革命开辟了广阔的前景,从而掀起了举世瞩目的“超导热”。     

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.     

(Ba,Y)CuO_3系统的高温超导电性

作为非常规超导体之一的新型氧化物超导材料,在探索高临界温度超导体的研究工作中,一直受到人们的极大关注。像Li-Ti-O和Ba-Pb-Bi-O系统,不仅具有较高的临界温度,而且往往呈现出许多奇异的特性。例如,它们的电子浓度低(～10~(21)/cm~3);属于Ti或Bi的混     

全息电子显微镜观测磁通量

目前,在高临界温度氧化超导材料的研究课题中,有一个问题尚未解决,即磁场穿过高温氧化超导材料时,磁通量具有何种性能.大多数研究此课题的科学家相信,一旦这种性能被获悉,大临界电流的获得也就相应解决.尽管许多研究部门一直试图直接观测磁通量,但尚无成功的先例.最近,日立公司推出一种新型全息电子显微镜,可用于直接观测穿通超导材料的磁力线.具体方法:把一片冷却到2.5K(-270℃)的超导薄膜置于真空磁场中,借助于这种全息电子显微镜,就可以20埃的分辨度直接观察到穿过超导膜的磁力线,并获得定量测量数据.     

零电阻温度91K的超导体

寻找液氮温区的高T_c超导材料是人们长期以来的奋斗目标。近几个月陆续报道了La-Ba-Cu-O体系超导体临界温度可高达T_c≈35—52K~([1-9])。最近中国科学院物理研究所也报道了他们在Y-Ba-Cu-O体系上获得的成果本文将报道我们制备的Y-Ba-Cu-O体系超导材料的初步结果。     

龚昌德教授谈凝聚态物理学

龚昌德同志是南京大学物理系的中年教授,几十年来,他一直从事物理学中凝聚态物理的研究,特别是超导理论的研究,取得了重大的成果。1982年,他和其他同志合作的“超导临界温度理论”荣获国家科技成果四等奖。之后他又转入其他方面的研究,并已取得成果。为此,本刊特地采访了他。现报道如下:     

高温超导性理论的研究

最近两年以来,物质的超导性和超导材料的研究得到了突飞猛进的发展.一大批具有临界温度T_c值大于90K的高温陶瓷超导材料ⅡA-ⅢB-Cu-O被发现(这里ⅡA是指Ba、Sr或Ca等,ⅢB是指La、Y,Sc等元素.)它对工农业等整个国民经济的发展具有重大意义.很奇怪,这一巨大成就均不是在原有的超导理论的指导下所获得的,而是凭经验,从实践中“意外”发现的.但人们至今还不清楚为什么这类陶瓷氧化物超导体具有如此高的T_c值?体内什么样的内部结构(晶体结构和电子结构)引起了这样高的T_c值的出现?它是否可以制     

超导临界温度级数公式的闭合形式

本文给出超导临界温度级数公式的闭合形式,并用来讨论了T_c对于有效声子α~2F(ω)的一阶变分导数的渐近行为.作者及其合作者,曾经推导出超导临界温度的一个级数公式:     

含Cu和Ba系列单相陶瓷高温超导体前景预测及T_c的提高方法

作为非常规超导体之一的新型氧化物超导材料,在探索高临界温度超导体的研究工作中,一直受到人们的极大关注。而含Cu和Ba系列是其中最为重要的。单相陶瓷对高温超导理论又具有特别的意义,因此我们选用它们作为研     

高温有机超导体新进展

第一个有机超导体发现于1980年,当时,其临界温度还不到1K,1988年,有机材料的最高超导转变温度已达10K.最近,转变温度又有提高:美国阿贡国家实验室的研究人员报道合成了两类新型有机超导体.其中一类的临界温度在常压下达11.6K,另一类在0.3Kbar压力下,于12.8K成为超导体.这两类新型超导体如同许多其它有机超导体一样,当压力增加超过超导起始转变临界值时,其临界温     

研磨引起的Bi_8SrCaO_(14)晶体到非晶的转变

Tsuneyuki Kanai等发现机械研磨能引起样品Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O超导临界温度T_c的降低和物相的改变,当研磨时间从两分钟逐渐增加时,在X射线粉末衍射图中对应于高T_c的2223相(T_c=107K)的峰的强度逐渐减弱,峰宽逐步增宽,最后到六十二分钟时变成非超导的相,从X射线粉末衍射图来看几乎为无定形相,这种现象可能与结构中Bi-O双层密切相     

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。     

掺Pb的BiSrCaCuO系超导体

最近,Bi-Sr-Ca-Cu-O系超导体格外受到人们的注意,首先是因为它不合有稀土元素,而且超导临界温度T_c也高。但是,这种氧化物超导体的烧结工艺比较难于掌握,最佳烧结温度区间很窄,在烧制过程中任何一环节稍有疏忽,便得不到较好的超导样品。在超导测量     

贫钇YBa_2Cu_3O_(7—y)超导材料的结构缺陷研究

高临界温度(T_c)YBCO氧化物超导体在实际应用中所具有的潜在优势使这一研究领域仍十分活跃.大量研究表明:这种材料的原始化学配比对其超导电性有明显的影响.元素替代及非化学计量配比由于在纳米甚至原子尺度上引起成分扰动,将使钙钛矿型骨架结构中各晶位处格点排列发生局部变化,势必影响其超导行为.至今报道的所有T_c≈90K的123相氧化物均具有正交晶体结构、Cu-O链和Cu-O面,这些因素是维系超导电性的最基本结构特征.