超导晶体管将在天文观察中大显身手

 据英《新科学家》２０００年７月２９日报道：英国那不勒斯大学的 Ｇｉａｍｐｉｅｒｏ Ｐｅｐｅ和牛津大学的 Ｎｏｒｍａｎ Ｂｏｏｔｈ合作,研制了一种称为“捕获准粒子”的超导晶体管,这种超导晶体管可以帮助天文学家接收到远离太阳系的微弱光子信号。过去,许多遥远星系因光信号太弱,现有的天文望远镜很难观察到。为了解决这个问题,这两所大学的科学家共同研制出了超导晶体管,这种晶体管在４Ｋ的温度下工作。 其工作原理是,晶体管中有一层薄薄的铌金属膜,铌在４Ｋ的低温下成为超导体。超导体中的电子通常都结成双,进行所谓“库珀电子对”运动。     

加压可以提高超导体的临界温度

据英《新科学家》１９９８年８月报道：超导体研究在停滞几年后又开始热了起来。瑞士苏黎士ＩＢＭ实验室的科学家领导的一个科研小组，最近发现了一种使化合物的超导临界温度大大提高的方法，可以使一些材料在２００Ｋ（－７０℃）的温度下实现超导性，为超导元件免除昂贵的冷却系统开辟了一条道路。上一次超导材料的研究热是在８０年代末开始的，当时也是在苏黎士ＩＢＭ实验室，亚历克斯·缪勒和乔盖·贝德诺兹发现了一种钡镧铜和氧组成的陶瓷在３０Ｋ的温度下具有超导性。在后来的几年内，这一记录被不断突破。但自９０年代初以来超导研究…     

有关超导的问答

问:什么叫超导和超导体?答:导体在通电时,电子流动中,碰到晶体点阵等,会受到阻力。这就是电阻。但是在一定条件下,有些导体材料的电阻会完全消失,这种电阻为零的现象就叫超导电性,简称超导。这时的导体也由正常态变成超导态。具有这种性质的导电材料就叫超导体。现已知道许多金属(如甸铟、锡、铅、铝、钽、铌等)、合金(如铌-锆、铌-钛等)和化合物(如 Nb_3Sn、Kb_3Al 等)以及各种氧化物,甚至是有机材料都可成为超导体。据专家们估计,超导材料大约有5000多种之     

生产脆性高温超导材料的新技术

据英国《新科学家》周刊1997年3月29日报道，新西兰和美国的科学家共同研制了一种用铅高温超导陶瓷材料导线制成的电磁铁。超导体因没有电阻，可以通过大电流而无损耗，因此最适合作电磁铁一类的元件。但一般的超导体只在接近绝对零度时才能工作，想要将它们冷却到这样的低温．代价是很昂贵的。而新西兰和美国开发的这种超导电磁铁在100K的较高温度下就能工作，因此能用更便宜的致冷设备。科高温超导陶瓷非常脆，它是怎样制成导线的呢？其实方法并不复杂。美国麻省韦斯特伯勒堡超导体公司采用的技术是：把脆性的秘陶瓷粉末装进一根银管内，…     

超导研究的突破性进展

1987年可以称为超导年。科学技术史上还没有一种新发现能像超导这样,在短暂的时间内从不同国度的超导实验室,接连不断地出现爆炸性的突破,几个月之内就演变成世界性的超导体的激烈竞争。竞争第一阶段到1987年10月14日暂告一段,瑞典皇家科学院在这一天决定将1987年诺贝尔物理奖授予在美国国际商用机器公司苏黎世实验室工作的亚历克斯·缪勒和乔治·贝德诺尔兹两位科学家,表彰他们对新的超导材料的发现。超导性是在1911年被发现的,荷兰物理学家卡默林·翁内斯发现了在4.2k以下时汞的电阻急剧地下降为零。这一发现立即引起科学家的兴趣。1933年由荷兰科学家迈斯纳发现迈斯纳效应。1987年春在美国物理学会召开的超导学术讨论会上,东京大学教授田中昭二提出了超导体的四项技术标准:电阻为零、排除磁力线的迈斯纳效应、再现性和超导现象的稳定性,现已为各国科学家所接受。     

超导电缆

苏联制造了一种超导电缆,可通过强度为十万安培的电流。这种电缆是管状,内有热缘、铌导体及液态氦。输电过程中,电阻损耗几乎等于零。所有金属对电流来说存在电阻,而铌在摄氏零下273度情况下,即近于绝对零度时,将出现超导状态。这一温度在新制成的电缆中,是通过液态氦达到的。超导体可组成全新的远距离输电系统,譬如,超导电缆可把西伯利亚电站的电能,无损耗地输送至苏联欧洲部分。 (转自《国外科技动态》七一年6月)     

高T_C的超导材料

<正> 引言超导材料的临界温度 T_c 越高,其效益越大,因此,寻找高 T_c 的超导材抖是人们长期以来梦寐以求的事,经过约七十年的努力,在1973年才制备出铌三锗(Nb_3Ge),其T_c为23.2K,此后十几年几无进展.1986年瑞士科学家 Bednorz 和 Miiller 报导了 La-Ba-Cu-O 系列中可能存在高临界温度超导电性,T_c 终于突破30K.中、美、日等国科学家也在 La-Ba-Cu-O 体系超导体上获得 T_c为52K.最近各国又相继报导了 Y-Ba-Cu-O 体系超导材料,T_c 在90K 以上.本文将简要报导我们制备的 Y-Ba-Cu-O 超导材料的初步实验结果.     

新超导体在美国的应用

自奥内斯(Onnes)1911年首次发现超导现象以来,各国的科学家对超导体进行了大量的研究。但传统的超导材料临界温度太低,只能在液氦温度下工作,因此70多年来直未能在工业上得到广泛应用。自1987年发现临界温度达90K的氧化物超导体后,超导体已能在液氮温度下工作,从而使超导技术在工业上的广泛应用出现了前所未有的乐观局面。尽管如此,由于高温超导体大多非常脆,要制成大批量的各种形状的零件,或制成各种带材、丝材或薄膜,还是一个非常棘手的问题,因此对其近期的商业应用前景还不能盲目乐观。     

正在研制的高速新型晶体管

目前,美国科学家正在对一种新型晶体管进行微调。这种晶体管的计算速度大约是现有技术的10倍。美国国立桑迪亚实验所的科学家们正在研制的这种晶体管,既可用于计算机和蜂窝电话,又可用于探测微量有毒物质的卫星和传感器。特粒华大学的保罗·伯杰在对联邦科研小组的工作进行评审以后     

高温超导新进展

所谓超导体就是没有电阻的材料。这种看似简单的现象,多年来却吸引着无数科学家孜孜以求。近十年来,超导研究的几项重大成果,改变了超导应用的前景。 1986年9月,苏黎世IBM实验室的两位研究人员乔治·贝德罗兹等在超导研究方面取得了一项重要成果:他们发现钡镧铜氧化物在-238℃时转变为超导体,也就是说,其临界温度为-238℃,在这个温度之上,其性能与普通导体一样。这一发现很重要,因为它提高了临界温度(以前的临界温度记录为-250℃),而且此次发现的是一     

德研制出临界电流强度高的超导体

德国科学家在英国《自然》杂志上报告说，他们研制出了临界电流强度高的钇钡铜氧化物超导体，可望大大降低用超导线路传输电力的成本。     

日发现高温超导新物质

日本科学家最近发现一种新的高温超导物质，它是一种含铁化合物，在-241℃的环境中其电阻变为零。日本科学技术振兴机构和东京工业大学18日联合发布说，东京工业大学教授细野秀雄研究小组合成的这种化合物名为“LaOFeAs”，是一种由绝缘的氧化镧层和导电的砷铁层交错层叠而成的结晶化合物。纯粹的这种物质并没有超导性能，但如果把“LaOFeAs”中的一部分氧离子置换成氟离子，它就开始表现出超导性，通过调节氟离子的浓度，该化合物的超导临界温度最高可上升到-241℃。目前已知的超导材料主要是铜氧化物等，有关利用含铁化合物作为超导材料的报告还比较少。     

铁基超导体的远红外光谱学研究

铁基超导体是由日本科学家Hosono发现的具有层状结构和多带特征的非常规超导体,虽然人们利用各种实验手段对不同家族的铁基超导体进行了详尽的研究,最受关注的超导机理的问题尚未解决,也吸引着人们进行更加深入的探索.红外光谱是研究费米面附近的电子态激发以及晶格振动动力学的重要实验探测手段,在早期的超导研究中对于超导能隙的确定和电声相互作用的探测起到了重要作用.本文将主要介绍近些年国际上利用傅里叶变换红外光谱学研究铁基超导体方面的主要进展,并结合作者近些年的工作详细地阐述红外光谱的具体应用,主要包括以下几个方面的内容:(1)铁基超导体中的超导能隙;(2)(Ba,K)Fe_2As_2中的量子临界与非费米液体行为;(3)KFe_2As_2中的轨道选择性行为;(4)铁基超导材料中的电声相互作用;(5)铁基超导材料中的向列相.最后,在总结已有工作的基础上,我们对未来红外光谱在铁基超导材料中的研究做了进一步的展望.     

用途广泛的超导体

超导体,由于它在超导状态下具有完全的导电性、完全的抗磁性和隧道效应等特性,因此使它具有广泛的用途,对人类的生产和生活将带来深远的影响。科学家预测:超导材料的付诸实用,将会引起工业技术上的一场新的革命。超导体的应用,总的来说可分两大类:一类是用于强电如发电、输电、贮能和交通运输等方面;另一类是用于弱电,如计算机、精密仪器仪表等方面。     

DAB中的DQPSK调制技术特点

本文分析了ＱＰＳＫ和ＯＱＰＳＫ的相位特点，详细讨论了ＤＡＢ中采用的π／４ｓｈｉｆｔＤＱＰＳＫ（π／４－移动ＤＱＰＳＫ）调制方式的工作原理。阐明了调制后信号８种可能的相位状态的由来，并简要说明了在ＤＡＢ中是如何实现这种调制方式的。     

用剥离工艺研制超导铌变厚微桥

本文介绍了用剥离(lift-off)方法研制超导铌变厚微桥的工艺,给出了液氦温度(4·2k)下,这种超导铌交厚微桥的Ⅰ—Ⅴ特性。成功地将微桥临界电流控制在100μA以下,并消除了回滞现象。     

W-型槽铌超短微桥

本文提出了一种新颖的超导铌微桥结构,利用简单的工艺作出了桥区小于1μ的超短铌微桥、在4.2K下观测到极好的超短桥电特性。     

拓扑绝缘体与低维超导体的电输运特性

拓扑绝缘体这种具有新奇量子特性的物质和具有百余年研究历史的超导体都是当前凝聚态物理学领域的研究热点．本文简要介绍了拓扑绝缘体、超导体的研究背景和基本特性,重点回顾了拓扑绝缘体、超导薄膜及纳米桥、超导纳米线以及纳米尺度下拓扑绝缘体．超导异质结构的电输运特性．并对该领域的进一步发展做出了展望．     

解释高温超导性的理论没有被实验证实

《新科学家》周刊1991年7月20日报道,据某些世界第一流的超导专家的意见,曾广泛用来解释高温超导性的理论已证明是不正确的。美国印地安纳大学的阿伦·麦克唐纳(Allan Mao Donald)和约克敦海茨·IBM实验室的李邓海(DungHai Lee)上周在悉尼对一个专题研究小组说,在美国最新的试验结果都没有能证实解释超导性的所谓“安尤”(anyou)理论。安尤理论提出,在超导体中存在称为anyou的高能粒子,这种粒子在携带电流沿超导体中的氧化铜层向前运动时没有电阻。但是,麦克唐纳说,实验说明,不存在     

超导隧道多极器件

本文首先推广Feynman 方法,把讨论两个超导体之间弱耦合的Josephson方程推广到n 个超导体之间的弱耦合。指出多个超导体之间弱耦合(即超导隧道多极器件)在工艺上实现的可能性。最后以超导隧道三极管为例,说明它在超导逻辑电路中应用的可能性。