超导材料在能源和交通领域的应用

超导材料具有广阔的应用前景。在提高临界温度的同时,人们在努力探索新型超导材料。在进一步探索超导微观机理的同时,人们更关注超导的应用前景。本文简单介绍了超导的基本知识和超导材料的发展历程,详细阐述了超导材料在电力、能源、交通等领域的应用及其前景。     

超导体化学

自发现汞的超导性以来,到现在已发现了一千多种超导材料。但是具有实用价值的只是那些临界值较高的超导材料。按其组成和结构可分类为:元素超导体、合金超导材料,化合物超导材料,非晶质超导材料及有机超导材料。本文重点讨论这些材料的开发状况及其合成方法。     

超导电性理论特征

超导材料的种类非常广泛,有单质金属、合金材料、有机化合物、非金属单质、金属与非金属掺杂材料、金属氧化物等.从超导电性特征又分为非常规超导材料和常规超导材料.因此从超导电性的起源研究超导电性理论的特征具有重要的意义,既是重要的理论研究,又对合成、制备各种新型超导材料具有指导意义.分析研究了超导电性的本征特点,分别从超导的基本物理图像、同位素效应、超导转变温度计算公式表示等方面给出了常规超导体和非常规超导体的全面描述.同时理论上计算了一种有机复合超导材料.     

超导材料的研究进展及应用

本文主要综合叙述了超导材料及其超导微观理论的发展历史及现状、超导材料的分类、制备方法、分析测试仪器以及实际应用等。自发现超导现象以来,超导材料的研究一直备受各界科研人士的关注,不断的发展、突破。迄今为止,BCS理论可以很好地解释常规超导体的微观超导现象。近几年发现处于热点的部分先进高熵合金也具有超导性,且BCS理论可以解释其微观超导现象。这一发现引起科研人员的广泛关注。本文主要针对高熵合金超导材料对超导材料的研究进展进行归纳分类,期待对于超导材料的起源、发展历程的了解起到一定的作用,并且对于高熵合金的超导性研究有一定的帮助。     

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.     

超导及超导材料的应用

超导是金属或合金在较低温度下电阻变为零的性质。自从超导发现至今,超导的研究和超导材料的研制已迅速发展。超导材料的物质结构及性质已逐渐研究清楚,超导的临界温度已从开始的几开升至一百多开,超导材料得到广泛应用,特别是高温超导材料的广泛应用将会给社会带来的巨大变革。     

电声机制能形成高的超导转变温度Tc

电声子机制能否形成高温超导电性,是超导理论和材料研究的极为重要的课题。本文以Ginzburg原理、Eniashberg方程讨论了在不同的关联态下,电声子形成高的超导转变温度的特征,并以超导材料的本征结构特征讨论了高T_c铜氧化物超导体的结构对高T_c产生的特征。得出:传统电声子理论中对超导材料T_c的值的无特定的限制性,用超导材料的双体结构的物理模型讨论,得出了超导电性机理的电声子机制能形成高的超导转变温度。进一步对高T_c铜氧化物超导体中的电声子的特性给出了一个明确的结论。     

超导材料:九十年代将进入实用化阶段

发达国家的材料专家普遍认为,90年代超导材料将成为市场上最热门的商品之一。究其原因,是因为超导材料不仅是理想的战略替代材料,而且生产成本可大幅度降低,从而实用价值大大提高。日本研究超导的权威住友电气公司迄今已实施了近600项有关超导技术的专利。这家公司预计,到2000年,世界超导材料市场规模可达36亿美元。该公司使用铋系陶瓷超导材料制成的超导线材,在液氮温度(零下196摄氏度)下使线材截面1平方厘米的最大电流(临界电流密度)提高到11000安培。在这以前,在1特斯拉的强磁场下,这类线材的临界电流密度最高为6000安培。这次该公司使用的原材料是铋、锶、     

北京大学合成掺铷碳60超导材料

据报载,北京大学化学系与物理系的科研人员,在1991年7月9日成功合成掺钾碳60的超导材料后,经过半个月的努力,又于7月23日成功地合成了掺铷碳60超导材料。经中科院物理所国家超导重点实验室交流磁化率测试,新合成的掺铷碳60超导材料的超导起始温度为28K,同时北大物理系电子顺磁共振实验室微波吸收测试证实了掺铷碳60材料的超导性,所测超导起始转变温度为29K。与目前世界掺铷碳60超导材料研究(起始温度为30K)处同一水平。     

研究超导材料的新方法——光谱法

我院超导材料研究小组用光谱分析方法对超导材料测试取得新发现。在常温、77K、变温条件下测得不同的光谱图,信息量大,凡是超导材料均有明显的突的跃曲线。此法对超导材料的筛选是一条可行、快速的途径。可以预期,对超导体的研     

点接触技术在拓扑材料研究中的应用

点接触实验方法最早被用于研究固体材料中的元激发,后来发展到研究超导/普通金属界面上的Andreev反射现象,并利用这种现象探测超导序参量.随着拓扑材料以及拓扑超导领域研究的兴起,点接触实验方法在该领域也发挥了重要的作用.最近几年,点接触实验方法被用于在多种拓扑半金属材料表面诱导并探测超导信号,使其应用范围得到了进一步拓展.本文简要介绍了点接触的基本原理、利用点接触探测样品超导性质的方法以及点接触技术本身的发展,简单回顾了点接触在拓扑超导候选材料中的研究,最后介绍了点接触针尖诱导超导现象的发现以及进展.     

实用高温超导薄膜研究开发

超导薄膜是超导电子应用的基础材料，用超导薄膜制作的超导器件具有的性能，是任何其他材料无法相比的。高温超导薄膜可广泛应用于红外探测、微弱电磁信号接收、人体及生物磁测量、微波通信与探测、信号处理、电力开关等。目前，高温超导薄膜的研究处于从基础研究向实际应用转化的关键阶段，已从实验室进入了超导电子学的各个应用领域，正在发展成为     

碱金属掺杂C60超导体的结构与物性

1991年刚发现的碱金属掺杂C_((?)0)超导材料对于理论上研究新的超导机制与进一步开发更高转变温度的超导有机材料都有着重要的意义。本文介绍并讨论了这一材料的结构与电子性质。     

高温超导材料塑性成形的可能性及研究现状

综合分析了目前国内外高温陶瓷超导材料塑性成形的各种方法,提出了诱发高温陶瓷超导材料塑性甚至超塑性的几种可能途径。     

超导射频接收线圈品质因数

对超导材料应用于射频接收线圈进行了实验和仿真研究.结果表明,使用超导材料代替铜制成接收线圈可提高品质因数.仿真结果表明使用保留圆环内层护套的超导谐振电感制作接收线圈,也可有效提高谐振回路的品质因数.     

超导与化学

1 超导与其发展史当前世界上出现了一股超导热,所谓“超导”是指导电材料在一定条件下电阻变为零的现象。自1911年发现超导现象以来,科学家已经意识到超导现象必将深远地影响未来科学技术的发展,成为各种新技术发展的关键。如用超导状态的电线制成闭合线圈,在这种超导线圈中由于没有电阻,故在无电压下电流仍能持续流动,因而可产生磁场,这种磁场即超导磁场。超导技术的应用包括超导强磁和超导弱磁,一旦超导材料在应用     

Y—Ba—Cu—O系超导材料的制备及催化作用

本文论述了 Y—Ba—Cu—O 系超导材料的制备方法,给出了将 Y—Ba—Cu—O 系超导材料用于催化作用的一些实验结果.     

高温超导材料Bi_(0.8)Pb_(0.2)SrCaCu_2O_(8+x)电阻率及AC磁化率的研究

在高温超导材料BiSrCaCu_2O_x中加入20％铅代替铋后,使超导材料的零电阻温度从82 K提高到102 K,起始超导转变温度约为112 K,晶界对超导材料的超导性能有很大的影响,起始转变温度T_c随外加磁场的变化率在低场范围内约为0.0005 Km/A。     

提高高温超导材料临界电流密度Jc的方法分析

综述了目前国内外提高高温陶瓷超导材料临界电流密度Jc的主要方法,分析了塑性加工工艺的特点,探讨了通过塑性变形改善弱连接,提高高温陶瓷超导材料Jc的可能性。     

组分简单环境友好的铜基高温超导材料:“铜系”

铜基高温超导材料是目前唯一能在常压环境实现液氮温区超导的物质,对其深入认识入选Science发布的125个重大科学问题之一,具有重要的科学价值和巨大的应用开发前景.为了合成铜基超导材料,通常需要引入重金属元素如稀土、Bi、Tl和Hg等昂贵、易挥发或有毒元素以稳定基本结构,这些体系相应称为"钇系"、"铋系"、"铊(汞)系"铜基超导材料.探索组分简单环境友好且在液氮温区超导性能优良的新体系,是超导新材料研发的前沿和重大挑战.本文基于铜基超导材料结构特点,通过介绍运用高压高温合成技术研制钙钛矿型功能材料的优势,重点讨论作者参与设计发现的Cu12(n–1)n(简称"铜系")铜基超导材料体系."铜系"只含铜和碱土氧化物,这是构成铜基超导材料最简单的成分,组分经济环境友好.如同人造金刚石一样,"铜系"块体材料虽然需高压高温合成,但在常压条件能够保持结构稳定,本文讨论的性能都是常压条件测量."铜系"具有独特的全钙钛矿型构型,呈现强的层间耦合,常压超导特性优良:(1)起始超导转变温度(T_c )可达120 K以上,高于"铋系"超导材料,仅次于常压T_c 最高的铜基Hg1223超导体;(2)在液氮温区临界电流密度特性优于"铋系"铜基超导材料,可媲美综合性能最好的"钇系"铜基超导材料,(3)成分只有碱土和铜氧化物,环境友好不含有毒元素,且在空气环境中可保持性能长期稳定.