“螺旋林”可望揭开薄膜超导体的神秘面纱

四年前,高温超导体首次发现以后,大量的高温超导材料相继问世。然而,其中仅有一种特殊类型的材料即薄膜超导体接近于现实应用。因为薄膜超导体较之块状超导体(比如金属导线)可以携载大得多的电流,该性能可导致薄膜超导体在快速通讯系统,电子元件,跟踪大脑活性传感器以及其他领域的应用。为什么仅有薄膜材料才能携载高额电流呢?科学家认为其物理机制至今尚属“神秘莫测”。然而最近有两个科学研究小组的研究对解开这个谜产生了轰动效应。这两个小组利用扫描遂道显微镜(STM)和原子强制显微镜(AFM)作为观察原子分子图象的工具,他们通过对薄膜的观察不容置疑地发现了分布在薄膜表面的螺旋粒状的“森林”。科学家认为这些逗弄人的“螺旋林”(Spiral Forest)绝不是什么艺术制品,相     

YBa_2Cu_3O_(7-x)薄膜的临界电流密度J_c(T,H)

高温超导体薄膜无论在基础研究方面还是在高温超导体的应用方面都有十分重要的意义。临界电流密度是应用的关键参数,而且影响临界电流密度的磁通钉扎机制还不清楚,因此制备高质量的薄膜,研究其临界电流密度特点,对超导薄膜的应用和对磁通钉扎机制的理解是     

高温超导体材料的J_c(77.3K,20T)达到2×10~4A/cm~2

自高温氧化物超导体问世以来,人们以极大的兴趣关注其在强磁场大电流电工机器中应用的可行性.由于高温超导体存在难以克服的弱连接现象,采用常规的陶瓷粉末工艺制备的材料,其临界电流密度很低,且随磁场的升高很快退降.人们期望提高这类材料在强磁场下的J_c,以便朝实用化方向推进一步.自Jin等人采用熔融织构生长法(MTG)制备YBa_2     

高温超导体的电子配对机制

高温超导体中的电子配对机制是高温超导机理研究中一个重要的课题.经过近30年的研究,人们已经逐步取得了磁性关联是导致高温超导体电子d-波配对驱动力的共识.但是如何从这一共识出发理解高温超导体的复杂物理性质,尤其是与欠掺杂区域的赝能隙现象相关联的一系列反常物理性质,仍然是一个重大的挑战.解决这个问题的关键在于理解强关联效应导致的高温超导体电子的巡游-局域二元性.     

世界最小摄影飞机

荷兰科学家最新研制出了世界上最小的摄影飞机——翼展长约10cm,重量仅3g。它看上去更像是一只蜻蜒,尤其是拍打翅膀飞行时的样子。这只被称为代夫尔的微型摄影飞机,可以携载微型摄像仪,将实时观测到的视频景像传输出去。这种机翼薄膜采用轻质木材和碳材料制成,由重量仅1g的微型锤聚合电池提供能源,该电池1h产生30mA电流,足以保持这种昆虫大小的飞行器飞行3min以上。其摄像仪仅重0．4g,     

高温超导微带谐振器

超导转化温度高于液氮沸点温度77K的高温超导体刚一问世,国际上立即掀起了一场高温超导材料的研究热潮,以求研制出超导临界温度高、微波表面电阻R_s小、超导性能稳定的高温超导体.经过几年的努力,某些高性能高温超导材料的研制已日趋成熟,且逐渐步入实用化阶段.在微波领域里的应用是高温超导材料应用的一个重要方面.高温超导微带谐振器具有Q值高、体积小、重量轻的突出优点而倍受重视,它不仅可作为微波器件(如低相噪高温超导振荡电路的选频器件)使用,而且还可用来研究超导薄膜或介质衬底材料的微波性能.1 设计原理根据电磁理论,微带谐振器的无载品质因数Q_o有如下关系:式中Q_c为表征导体Ohm损耗的品质因数,Q_ε为表征介质衬底材料微波损耗的品质因数,Q_r为表征辐射损耗的品质因数.根据定义,Q_o还可表示为Q_0=ω_0W_0/P,(2)式中ω_o为谐振角频率,W_O为谐振器的总储能,P为谐振器的总耗能,即     

银夹板对Bi(2223)厚膜载流特性的影响

对Bi系高温超导体,使用银包套的方法已取得了良好的效果,这种银包套带材样品在4.2K下能在很高的外加磁场(>25T)超导地通过10~5A/cm~2电流,因而银将可能作为这类超导体应用的稳定基材.但在 Bi(2223)银包套带材的性能测量中,电流引线和电压引线是直接焊在银包套上的,由于银的电导率约为Bi(2223)相a-b面正常态电导率的10~(-3),因此银基体构成电流通路,对测量结果有一定的影响.然而研究银包套对样品性能的影响文章报道很少.为了比较准确地反映银包套对样品传输电流特性测量的影响,我们分别测量了银夹板厚膜以及由其制成的裸膜样品在零场下的R-T曲线、J_c-T曲线和磁场平行和垂直于c-轴情况下的J_c-H曲线.     

高温超导体发展前景

<正>克服成本问题就能让高温超导体普及。超导体导电时的电阻基本为零，因而能规避如今电力传输、转换、使用过程中的大量损耗。到目前为止，超导体的主要应用场景是强电磁场，大范围商业应用仅限于由低温超导体Nb47Ti构成的磁共振成像电磁铁。阻碍低温超导体得到更大规模应用的因素是：这种材料在使用时必须用液氦将其冷却到4.2K以下。能够在液氮温度范围（65～80K）内工作的高温超导体有望摆脱低温超导体的限制，     

高温铜氧化物超导体中费米弧和费米口袋共存

高温超导体母体欠掺杂区费米面的拓扑形状是理解高温超导体奇异物性的最基本问题,也是20多年来在理论和实验两方面一直争议不断悬而未决的重要问题.中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室(筹)周兴江研究     

科学信息

Nature,1988年5月5日超导体应用——新的高温超导体何时能获得实际应用?美国加利福尼亚大学物理系教授约翰·克拉克在本期发表长文评价了迄今以来该领域的进展。他认为,首批得以实际应用的高温超导体很可能是小规模的电子装置,诸如探测器或模拟处理机。其中好几种超导量子干涉器件作为磁场探测器已成功地得到了应用,但即使是在77K的高温下,各种探测器的灵敏度仍不可避免地降低了。本期有关超导应用的另一文提出,对不含稀土的超导体的电镜观察结果表明,不存在所谓的孪晶现象.基于此,本文提出了有关超导电性的一些基本特性。海底矿藏——调查结果表明,大西洋底拥有高品位的硫化金、硫化铜的沉淀物,这对方兴未艾的海底勘探热带来新的动力。     

核磁共振定量基本参数——核载量和核粒子数

一、核载量和核粒子数概念 核载量指每个核携载质量,为了方便,符号用Nc,N指所研究核,C取意于Carrying。Nc等于化合物分子量M除以某核群核个数n·α_N,即     

没有电阻的超导体

人们开始发现在实际生活中高温超导体的用武之地。     

高温超导体的磁共振模式

据美国Science,2002,295:1045报道,来自德国、法国和俄罗斯的科学家利用中子散射技术,在高温超导体的一个成员单铜氧层Tl2Ba2CuO6+δ中观察到了所谓的磁共振模式,进一步证实了这种模式在高温超导体中存在的一般性.该发现有助于对铜氧化物超导体机制的研究.     

高温氧化物超导体YBa_2Cu_3O_(7-δ)中铜核的四极共振(NQR)研究

本文报道对高温超导体YBa_2Cu_3O_(7-δ)中~(63)Cu的核四极共振研究。在高温超导体YBa_2Cu_3O_(7-δ)中,铜氧起着十分重要的作用。由于NQR能提供每一个铜位周围电子构态方面的微观信息,因此,该方法已成为揭示高温超导电性的有力工具。     

高温超导体的现在和未来

高温超导体的现在和未来ＰａｕｌＣ．Ｗ．Ｃｈｕ著朱　雄译高温超导体可以毫无电阻地传导电流．比常规的超导体传导电流更为经济，它们目前正在缓慢地开拓出可以得到广泛应用的道路。自然界喜欢沿着最小阻力的途径发展，例如热量传递．河水流动和汽车行驶似乎都是如此。如...     

高温超导10年

自从第一次发现高温超导体至今已有10年了，本文描述头几年一些重大发现和领先事件的背景，并且强调了该材料的二维层状结构。在此，我们提出如何理解这些超导电性理论的思索并讨论了相应的实验进展，与此同时，还预测了高温超导材料的应用。     

无铜超导性

在4月,贝尔实验室宣布了一种具有惊人特征的高温超导体的制作:该超导体不含铜。自从两年半前发现氧化铜材料在高达30K的记录下有超导性以来,发现的任何高温超导体都含有一套铜一氧层,而且研究人员想知道铜是否是必须的。由罗伯持·凯文和伯特伦·巴特洛哥领导的贝尔实验室的一个研究组已经证明铜不是必须的。这种新材料是钡、钾、铋和氧以Ba_0.6、K_O.4、BiO_3     

机械蜻蜒可以救灾反恐

你知道世界上最小的飞行器有多大吗？它的翼展宽度只有10厘米,体重只有3克。这就是荷兰科学家最新研制的机械蜻蜓．它是一种微型摄影飞机,可以携载微型摄像仪,将实时观测到的视频录像传输到指挥中心。有关专家表示．机械蜻蜓可以用于灾区、战场侦察和反恐侦察。     

Bi系高温超导体中的分形现象

自Mandelbrot提出描述实空间标度不变性的分形几何学以来,这一理论已成为人们认识复杂物质系统的有力工具,其在凝聚态物理上的应用越来越活跃.我们利用透射电镜作材料的微结构观察分析时,首次在Bi系高温超导体材料中观察到了分形现象,本文报道这一观察结果.     

Ar离子注入YBa_2Cu_3O_(7-x)超导薄膜引起的结构相变

自从高T_C氧化物超导体发现以来,已经成功地用各种方法制备出了具有很高临界电流密度J_c的YBa_2Cu_3O_(7-x)高温超导薄膜,这为高温超导体在微电子学领域中的应用奠定了基础。离子注入技术作为材料改性和基础研究的一种手段在材料科学中已经得到了广泛的应用。YBo_2Cu_3O_(7-x)高温超导材料,由于其超导电性对化学无序和结构无序都非常敏感,离子注