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。     

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     

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     

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     

在通往高温超导电性的道路上

早期的历程超导电性是由荷兰物理学家卡末林·昂内斯于1911年发现的。当将某一种金属冷却到低于对该金属特定的临界温度时,该金属会突然失去电阻性,这时金属就处于超导电状态。目前超导电性已有广泛的应用。如超导磁铁、各种测试仪器、超高频共振器及计算机存储器元件等。但迄今使用的超导合金的临界温度通常只比绝对     

Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O晶须的超导电性研究

在Bi-Sr-Ca-Cu-O体系的超导体中于液氮温区存在二个超导相,即临界温度为80K的低温超导相和110K的高温超导相,且高温相是通过低温相形成的。迄今,人们已经采用许多方法促使超导体从低温超导相向高温超导相的转变,诸如用Ph元素部分替代Bi、加入过     

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。     

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     

(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     

访上海电器科学研究所低温超导室

本刊在今年第1期刊登了南京大学龚昌德教授谈凝聚态物理学的采访稿,主要介绍了低温超导理论及其超导临界温度的研究概况。上海电器科学研究所是我国低温超导的主要应用研究单位之一。多年来,他们在超导应用方面作了大量的工作,研制出多种仪器,提供给有关科研和生产单位使用。为此,本刊记者特地前去采访,请他们介绍超导的应用前景及在新材料研制、医学、生物工程,能源开发方面所起的作用,同时还介绍了他们所从事的研究、试制工作的情况。     

向液氢温区前进——探索高临界温度超导体

1973年,在美国加特林伯格(Gatlingburg)举行的超导电性与点阵不稳定性会议上,加瓦勒(Gavaler)和泰斯塔迪(Testardi)报告,他们先后用溅射法制成了临界温度T_c为23.2K的A15结构的Nb_3Ge。这一重大突破,使在液氢温区(20.4K)实现超导应用这一宿愿,有可能在不远的将来实现。探索高临界温度超导体(简称高T_c超导体),从1911年昂尼斯(Onnes)发现超导现象以后就开始了。当时,离实现氦气液化只有三年时间,世界上只有少数几个实验室有液体氦。所以,必须找到高T_c超导体,才能谈到超导现象的应用。研究中发现,超     

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。     

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。     

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.     

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:     

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”。     

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.     

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。     

Ba-Y-Cu-(O,F)体系的超导电性

自从在La-Ba-Cu-O和Y-Ba-Cu-O体系获得高临界温度的超导化合物以来,这类氧化物体系的相关系研究工作受到极大重视。已有的研究表明,Y被大部分稀土取代仍能保持超导相的基本结构和超导电性;超导电性和氧含量和氧原子有序化密切相关;另外,Cu~(3+)的表观浓度也是决定超导电性的重要因素。由于氟具有和氧相近的离子半径和相同的离子电子     

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