低温与超导材料－孙爱民教授课题组
[文章作者： 发布日期：2015-11-11]
- 由于处于超导态的超导体具有零电阻， 完全抗磁性（迈纳斯效应）因而有着广泛的应用前景。一直以来人们只能得到液氮以下的低温超导，因此工业应用价值不大，除了极少数的应用以外，超导体的实际应用一直停滞不前，直到1987年美国学者（邱等人）在钇，钡和氧化铜基础上制成了高温超导体YBCO（Tc=90-105K）这个温度已经超过氮的沸点（77K）。随后， 在2001年，发现了临界温度高达39K的金属化合物超导体MgB2， 其转变温度接近BCS理论的上限，并且MgB2具有高Tc， 简单的化学成分，以及简单的晶体结构，成本低廉等优点。超导体在电能输送，磁流体发电，超导磁悬浮列车等方面具有其他器件无法比拟的优越性，用Josephosn效应做出的超导量子干涉仪（简称SQUID）可以分辨10―15T磁场，应用到国防， 探矿，地震预报，生物磁学等方面显示出其巨大的应用潜力而备受广泛关注，由此， 国内外掀起了研究超导的热潮。目前，国内外的研究主要集中在实验和理论计算两个方面，实验的内容主要是通过掺杂来改善超导材料的超导性能；理论研究主要集中在能带结构，态密度，同位素效应，热膨胀，压强效应，比热，临界磁场，超导能隙，相干长度等方面。我们在实验和理论计算展开了一系列富有成效的研究工作。目前高温超导材料主要包括有：钇系、铋系、铊系和汞系[1-27]以及2001年1月发现的二硼化镁[28-52]和2008年2月发现的铁基超导材料[53-79]。其中最有实用前途的是铋系、钇系（YBCO）、二硼化镁（MgB2）和铁基化合物。同低温超导体相比，氧化物高温超导材料具有明显的各向异性，在垂直和平行于铜氧结构层方向上的物理性质差别很大。钇钡铜氧属于非理想的第II类超导体，且具有比低温超导体更高的临界磁场、临界电流密度和临界转变温度，因此是更接近于实用的超导材料，特别是在低温下的性能比传统超导体高得多。
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