超导体研究的现状和发展

一、全世界范围掀起了超导热1986年4月美国国际商用机器公司(IBM)所属瑞士苏黎世研究所的两位物理学家米勒(K.A.Mul1er)和贝德诺尔茨(J.G.Bednorz)采用钡镧铜氧体系陶瓷化合物获得了转变温度为30K左右的超导体.他们不但首次突破了1972年美国科学家用铌三锗材料获得23.2K以来保持了14年的超导温度纪录;而且,更重要的是:他们从人们意想不到的“绝缘体”一陶瓷材料中获得了超导体.他们的创造性工作在1986年12月得到美、日科学家的肯定后,全世界     

划时代的高T_c超导体研究

1769年瓦特发明了蒸气机,带来了暴风骤雨般的产业革命。1948年肖克莱发明了晶体管,给人类带来了二十世纪的现代物质文明,使人类进入了微电子学时代。而在1987年初由我国赵忠贤、陈立泉等发起了所谓“高T_c超导体战争”,使在液氮温区具有零电阻转变温度的高温超导体成为现实,给室温超导体的获得展现了诱人的前景。这又孕育着一场新的巨     

超导体研究与化学的关系

1987年对自然科学来说是不寻常的一年。这一年新超导材料相继出现,使科学界为之空前地振奋。也是这一年,一连串新的技术展望使公众出神入迷。化学对我们的生活有着积极的影响——“化学使我们生活得更美好”。它也涉及超导体所具有的几乎是不可思议的特性——悬浮现象。首先,我将概述一下超导发展的历史,然后叙述一下超导性赖以产生的物理和化学原理,最后推测一下可能即将出现的一些实际应用。历史     

有机超导体

实践告诉我们:自然界中不但个别元素、化合物和合金等无机物质能够变成超导体,而且有机的固体和生物也可能具有超导性。如现已发现的二-四甲基四硒富瓦烯-六氟磷化物(简写为(TMTSF)_2PF_6)就是其中突出的一例。这种有机超导体具有什么样的特     

有机超导体

超导状态是由于电子的相互有效吸引作用所造成。现在从头来说明这一吸引作用是如何产生的。电子均具有同号电荷,似乎应该互相排斥。但在晶体中,由于每一个电子与正离子均有相互作用,故在电子间除了一般的库仑斥力外,还有吸引力作用着。某电子在晶体中运动时,它吸引着离子,即在其运动途径上形成剩余正电荷的区域。第二个电子就会被该区域所吸引,从而也就被第一个电子所吸引。我们通常就说,第     

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”。     

安全的超导体

美国科学家已制成一些新型的高温超导体,这可能导致比现今制成的优质超导体的毒性小得多的材料的开发。新材料的超导转变温度达到122°K(—151℃),几乎同至今达到的任何转变温度一样高。以前开发的超导材料是由铊、钡、钙、铜和氧的混合物     

磁性超导体

磁性超导体的一些实验结果在一定的条件下,物质的磁性(铁磁性或反铁磁性)和超导性不但可以相互转化,而且还可以相互共存.这是一个十分新颖和十分奇妙的物理现象.为什么这样讲呢? 这是因为物质的磁性(包括铁磁性、亚铁磁性和反     

超导体材料的问题

由于最近接连发现新的超导体,因此产生的兴奋将会掩盖材料科学一些重要问题,而这些问题恰恰会妨碍超导体的实际应用。     

被束缚的超导体

被束缚的超导体朱湘晓译超导性是一个大难题。它以异乎寻常的在悬浮列车和无损耗输电方面的前途，吸引着研究者。在引起科学家们的兴趣之后，人们发现它需要高昂的工艺代价。１９１１年，零电阻现象被第一次发现，代价是用液氮把材料冷却至几乎一２７０℃。由于经济和技术...     

生物材料的研究和展望

生物材料的研究是随着新兴材料科学、现代生物技术和现代医学的发展而发展起来的.新型生物材料的研究与应用将为人体组织与器官的修复和替换,以及新型复合材料的仿生设计展示光辉的前景.因此各国对生物材料的研究与开发都投入了大量的人力、物力和财力,企图居于领先地位.国际间的竞争由技术竞争逐渐转变为市场竞争.本文对生物材料的研究现状、正在探索的目标和应用前景作了综合性的介绍.     

超导体的涡旋崩落

超导体的涡旋崩落一个沙堆代表着一种不稳定的平衡，摩擦力的作用让沙粒呆在原处，而重力的存在则要使沙子往下沉。这时只要往沙堆上倾倒一些沙子就会引起崩落─—从几粒沙子的下滑到整个沙堆的崩坍。研究人员已经发现在磁性材料和阶式水滴中也存在着这种崩落现象。现在，...     

高温YBCO超导体的吸氢特性和异常核现象研究

随着高温超导体性能和理论的深入研究,人们发现YBa_2Cu_3O_(7-8)超导体具有吸氢的罕见能力,该过程遵循一般的反应式: (x/2) H_2+YBa_2Cu_3O_(7-8)→H_xYBa_2Cu_3O_(7-8)。结构分析表明,其所吸入的H位于Cu-O面内,并且随着温度等条件的改变,其状态也有变化,H的吸入对YBCO的超导特性也产生一定影响,对氢的同位素氘(D)也应具有类似现象。     

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。     

合成有机超导体

有机分子本来似乎不大可能成为新一代的超导体,但由于其具有无比的适应性,因而正挤进角逐新材料的行列。自6年前G·贝诺兹和A·穆勒发现"高温"超导体以来,材料科学就揭开了新的一页.以陶瓷氧化物为签础的这一类材料,首次具有在实用意义的高温范围内零电阻导电的特性。然而还存在着另一类人们不太熟悉的新的超导材料.它们以有机分子为荃础,     

Y123相超导体有机保护膜研究

高温超导材料在实用中要求其超导性能稳定.但是,Y系超导材料易受环境中的水汽、CO_2侵蚀而分解,生成的最终产物含有Ba(OH)_2,Y(OH)_3以及BaCO_3等碱性物质;一些超导器件(如超导微波器件)需防止器件与环境的各种接触造成表面性能恶化.因此,有必要对超导器件进行保护,与各种不良环境隔离.国外有过一些使用无机保护材料的报道,主要采用真空热蒸发沉积和酸钝化方法,可将超导材料在水中保护约数分钟到1h;文献[1]用有机保护材料浸渍超导材料,可获得在水中保护数小时的结果.本文用pH酸度计进行监测,选用有机高分子化合物作保护材料,可在水中保护40h以上.     

TlBaCaCuO超导体的临界电流

一、引言 最近的研究结果表明,TlBaCaCu氧化物在更高的温度具有超导电性,其零电阻温度可达110K以上,比YBaCuO超导体高20多度。临界电流密度是超导体实用的重要参数,因此测量TlBaCaCuO超导体的临界电流密度、研究其特点是非常必要的。我们测量了TlBaCaCuO超导体液氮温度下的临界电流密度,较深入研究了在磁场中临界电流密度及其自身的一些特点。本文报道这方面的研究结果。     

超导体与通讯领域

超导体与通讯领域高温超导体正从实验室步入快速发展中的商业部门之一—流动通讯领域。最近，美国的专业公司“伊里诺超导体”将把超导体带通滤器安装到由移动电话公司经营的四个基站。带通滤器是用来防止附近频率上的信号不致彼此干扰，分析者们估计，随着流动通讯日益频...     

高熵超导体研究进展

高熵材料是近年来许多领域研究的一类新型材料,高熵的原理为材料的设计和性能定制提供了更大的自由度.高熵材料主要有高熵合金和高熵陶瓷.自2014年第一个高熵超导体被发现以来,超导电性一直是高熵材料领域的研究热点之一.人们在一些高熵超导体中观察到了许多奇特的物性,如高压下超导转变温度Tc基本保持不变、极强电声耦合的超导电性、能带结构中存在狄拉克点等.然而,高熵超导材料的研究才刚刚开始,仍存在许多未知.另外,元素组成和平均价电子数对高熵超导体的Tc起着重要作用.高熵合金的超导行为似乎不同于常规合金超导体、铜氧化物超导体、铁基超导体和非晶体超导体,表明它们可以视为一类单独的超导体.结合高熵材料的优异力学和物理性能,高熵超导体有望在极端条件下服役.本文简要介绍了高熵合金超导体、高熵陶瓷超导体和高熵超导体薄膜的最新研究进展,并对高熵超导体进行了初步的展望.我们相信在高熵超导材料这一研究领域将会发现许多新的物理现象.