中国基础科学领域的大型实验

正北京正负电子对撞机北京正负电子对撞机是我国的第一台高能加速器,1984年开工建造,1988首次实现了正负电子对撞。1992年τ轻子质量测量的精确结果,纠正了过去τ轻子质量约7MeV实验偏差,并把精度提高了10倍。2004年1月,北京正负电子对撞机进行重大改造工程启动,采用国际先进的双环对撞技术,将对撞性能量大幅提高。可控核聚变实验装置2009年,世界上首个全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置首轮物理放电实验取得成功,标志着我国站在了世界核聚变研究的前端。全超导托卡马克核聚变实验装置装置,其运行     

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.     

利用准分子激光制备超导薄膜

自从镧系氧化物超导陶瓷发现以来,高温超导材料及其应用的研究异常活跃。人们不仅在理论上探索其机制,而且对其实际应用尤其是在微电子学中的应用也做了大量研究,并认识到制备出性能优良的超导薄膜是高温超导材料的许多应用的先决条件。随之,各种各样制备超导薄膜的方法,如电子束多源真空蒸镀、射频溅射、磁控溅射。分子束外延生长和激光蒸镀     

掺杂EuSr2Ru1—xNbxCu2O8体系的磁性和超导电性

通过对EuSr2Ru1-xNbxCu2O8体系的结构、磁化强度和电阻进行观测,结果发现：EuSr2Cu2O8样品呈现超导电性和铁磁性共存,其超导临界温度为Tc^onset≈35K,Tc（ρ＝0）＝10K,铁磁相变温度为TM＝130．2K;Nb部分替代Ru同时导致铁磁相变温度和超导临界温度的下降,前者进一步说明了EuSr2RuCu2O8体系中磁有序权来源于Ru的磁矩,而超导临界温度的下降则是由于CuO2平面载流子浓度下降所致。     

新型超导传感器的研制及其在热波实验中的应用

介绍一种新型超导传感器的研制方法与标定使用过程。超导传感器由直径４０μｍ,长为１．５ｍｍ的石英丝作基体,在其表面真空镀膜上金和锡而形成,金和锡形成一种超导材料。对超导传感器的标定,表明了它具有精度高的特点;其于传热学理论,推导出超导传感器时间常数的计算公式,从而证明了其响应快的。     

超导磁悬浮列车模型设计

根据磁悬浮和超导工作原理,设计了一台低温超导体磁悬浮列车模型,在摄氏零下二百多度的液态氮环境中,列车不但可以在具有磁束缚的封闭磁轨道上悬浮或在磁轨道下方倒挂“悬浮”,还能够沿着一条60cm左右的直线轨道以悬浮状态无摩擦地运转。     

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。     

超导邻近效应在铁磁层中引起的“0”态到“π”态振荡现象

利用BTK理论和Nambu自旋格林函数方法计算了铁磁/超导结构中铁磁一侧的准粒子局域态密度(DOS)和超导序参量.计算结果表明在铁磁层中超导邻近效应引起了具有超导特征的准粒子局域态密度和非零的超导序参量,随着离界面距离的增加两者都呈现了从"0"态到"π"态的衰减振荡行为并且具有相同的振荡周期.     

用双潘宁型离子源进行钇离子注入的实验研究

钇在不锈钢材料及高温超导材料中均起着重要重要,本实验记要研究实现钇离子注入ＺｒＯ２衬底上铜膜中的方法,使用双潘宁型多电荷重离子源,以氧化钇作为溅射材料进行离子注入,研究工作着重于氧化钇插入件的制备及钇离子的出束,注入等,样品经ＸＰＳ,ＥＰＭ及ＡＥＭ测试证实钇的注入深度达１μｍ,钇的最高组分（ｗ）为７３％。     

30K温区百瓦级二级斯特林制冷机

30 K温区大冷量回热式低温制冷机在超导冷却、气体液化等领域具有广阔的应用前景.相较于其他类型的低温制冷机,斯特林制冷机具有结构紧凑、降温速率快、效率高等优势.基于理论分析和数值计算结果研制了一台大冷量二级斯特林制冷机,并对其开展了初步的实验研究.对不同工况下制冷机的压力波特性以及室温端换热器的换热特性进行研究,发现提高充气压力,压缩腔的压力振幅会提高,室温端换热器的换热量提高.提高第二级制冷温度,压缩腔的压力振幅与室温端换热器的换热量减小,且其减小速率均随制冷机第一级热负荷的增加而提高.制冷机无负荷工作时,每提高0.1 MPa充气压力,制冷机第二级制冷温度降至30 K的平均降温速率提高0.72 K/min.在2.6 MPa充气压力时,制冷机第二级可在13.24 min内降至30 K,最终无负荷制冷温度为19.83 K,此时第一级制冷温度为71.2 K.在第一级无热负荷时,该制冷机在30 K时可提供110 W制冷量,相对卡诺效率为10.96%,这是目前国内该类型低温制冷机公开报道的最高性能.