高溫超導(dǎo)材料的研究進(jìn)展及前景展望論文正稿

./密級(jí)：密級(jí)：分類號(hào)：論文編號(hào)：民族師學(xué)院2013屆本科畢業(yè)生學(xué)位論文高溫超導(dǎo)材料的研究進(jìn)展及前景展望姓名：馬關(guān)愛教學(xué)系：物理系專業(yè)：物理學(xué)導(dǎo)師：星中國(guó)﹒﹒20XX5月目錄摘要IABSTRACTII第一章緒論11.1超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)11.2高溫超導(dǎo)體的概述4第二章高溫超導(dǎo)材料研究的容62.1高溫超導(dǎo)材料的研究背景62.2高溫超導(dǎo)材料的特性72.3高溫超導(dǎo)材料的研究目標(biāo)82.4高溫超導(dǎo)材料的研究狀況9高溫超導(dǎo)的物理進(jìn)展10對(duì)BCS理論的修正[7]11RVB理論[7]11Luttinger液體理論[7]12鐵磁自旋理論[7-10-11]12摻雜型高溫超導(dǎo)體的研究進(jìn)展12高溫超導(dǎo)材料其他方面的進(jìn)展142.5影響高溫超導(dǎo)研究的因素14交流損耗是一個(gè)影響高溫超導(dǎo)材料應(yīng)用的重要因素14磁場(chǎng)是影響高溫超導(dǎo)材料研究的一個(gè)重要因素15量子限制效應(yīng)對(duì)超導(dǎo)薄膜性質(zhì)的影響15超導(dǎo)體中的人工釘扎與磁通匹配效應(yīng)15薄膜表面等離子激元和增強(qiáng)透射效應(yīng)15第三章高溫超導(dǎo)材料的制備工藝163.1高溫超導(dǎo)材料的研究方法16磁控濺射〔MS法16脈沖激光沉積法16金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積法〔MOCVD17分子束外延法〔MBE18離子束輔助沉積<IBAD>18絲網(wǎng)印刷技術(shù)19等離子噴鍍法19沖擊波法19鍛壓法19熔融織構(gòu)生長(zhǎng)法〔MTG19化學(xué)氣相沉積法193.2一些高溫超導(dǎo)材料的制備技術(shù)20稀土REBCO塊材的制備20YBCO塊材的制備20Bi2223塊材的制備[29]21MgB2塊材的制備[29]21第四章高溫超導(dǎo)材料的應(yīng)用前景224.1高溫超導(dǎo)材料的用途224.1.1膜材〔薄膜、厚膜22塊材22線材、帶材224.2高溫超導(dǎo)材料的的應(yīng)用前景23高溫超導(dǎo)電纜的應(yīng)用前景24高溫超導(dǎo)大電流引線的應(yīng)用前景25高溫超導(dǎo)故障電流限制器〔FCL的應(yīng)用前景25高溫超導(dǎo)變壓器的應(yīng)用前景25高溫超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的應(yīng)用前景25高溫超導(dǎo)磁懸浮列車的應(yīng)用前景26高溫超導(dǎo)技術(shù)在地質(zhì)學(xué)上的應(yīng)用前景26高溫超導(dǎo)在臨床醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用27第五章結(jié)論28致29參考文獻(xiàn)30誠(chéng)信承諾書33關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的聲明33..摘要近年來(lái),在全世界掀起了一股"高溫超導(dǎo)熱",各國(guó)科學(xué)家都競(jìng)相投入到了這一領(lǐng)域的開發(fā)研究中。為了適應(yīng)市場(chǎng)的需要,能在國(guó)際市場(chǎng)上有一個(gè)清楚明白的認(rèn)識(shí),本人也翻閱了一些相關(guān)資料,總結(jié)了近年來(lái)在這一領(lǐng)域的一些新的進(jìn)展以及一些相關(guān)信息。本論文就是以高溫超導(dǎo)這一現(xiàn)象為主線,第一部分介紹了發(fā)現(xiàn)高溫超導(dǎo)這一現(xiàn)象的歷史背景以及對(duì)高溫超導(dǎo)的闡述；第二部分介紹了高溫超導(dǎo)材料的容,在這一部分中,著重介紹了高溫超導(dǎo)材料的一些基本性質(zhì),制備這些材料的一些基礎(chǔ)理論,以及高溫超導(dǎo)材料在一些特定方面的發(fā)展；第三部分介紹了高溫超導(dǎo)材料的制備工藝,在這一部分中,主要說(shuō)明的是高溫超導(dǎo)材料的制備方法和一些特殊材料的制備技術(shù)；第四部分介紹了高溫超導(dǎo)材料的應(yīng)用前景,在這一部分中,著重介紹的是高溫超導(dǎo)材料的應(yīng)用,分為薄膜、塊材和帶材幾個(gè)部分的應(yīng)用,還介紹了高溫超導(dǎo)材料的應(yīng)用前景。高溫超導(dǎo)材料在現(xiàn)代市場(chǎng)上有著不可替代的作用,因此各國(guó)競(jìng)相在高溫超導(dǎo)材料的發(fā)展研究中各具一格,也希望自己的綜述能夠?qū)θ藗兊纳钣懈蟮母纳?有不同程度的改觀。關(guān)鍵詞：超導(dǎo)體,高溫超導(dǎo),高溫超導(dǎo)體,高溫超導(dǎo)材料。.ABSTRACTInrecentyears,theworldsetoffa"high-temperaturesuperconductinghot",scientistsfromvariouscountriesarecompetingtoputintoresearchanddevelopmentinthisarea.Inordertomeetmarketneeds,intheinternationalmarkethaveaclearunderstanding,Ialsoreadsomerelevantinformation,summedupinthisareainrecentyears,anumberofnewdevelopmentsaswellassomerelevantinformation.Inthisthesis,thephenomenonisdominatedbyhigh-temperaturesuperconductingwire,thefirstpartdescribesthediscoveryofhigh-temperaturesuperconductivityandthehistoricalbackgroundofthisphenomenonontheHTSexposition;secondpartdescribesthecontentofhigh-temperaturesuperconductingmaterials,inthispartoftheinhigh-temperaturesuperconductingmaterialshighlightedsomebasicproperties,preparationofsomeofthebasictheoryofthesematerials,aswellashigh-temperaturesuperconductingmaterialsinsomespecificaspectsofdevelopment;thirdpartdescribesthepreparationprocessofhigh-temperaturesuperconductingmaterials,inthispartofthe,themainexplanationisthehigh-temperaturesuperconductingmaterials,preparationmethodsandsomespecialmaterialpreparationtechniques;fourthpartdescribestheapplicationprospectofhigh-temperaturesuperconductingmaterialinthissectionfocusesontheapplicationofhigh-temperaturesuperconductingmaterials,dividedintofilm,sheetandstripafewblockspartoftheapplication,butalsointroducesthehigh-temperaturesuperconductingmaterialsapplicationprospects.High-temperaturesuperconductingmaterialsinthemodernmarkethasanirreplaceablerole,socountriescompetinginthedevelopmentofhigh-temperaturesuperconductingmaterialsresearcheachwithagrid,alsowanttheirreviewcanhaveonpeople'slivesgreaterimprovement,withvaryingdegreesdifference.Keywords:Asuperconductor,hightemperaturesuperconductor,hightemperaturesuperconductor,hightemperaturesuperconductingmaterial..緒論超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)19世紀(jì),有關(guān)物質(zhì)導(dǎo)電的宏觀經(jīng)驗(yàn)定律就已建立。例如,歐姆定律、基爾霍夫定律、電阻定律等；因此,科學(xué)家們開始了對(duì)物質(zhì)導(dǎo)電性質(zhì)的研究,關(guān)于物質(zhì)導(dǎo)電的機(jī)理已經(jīng)成為一個(gè)非常重要的課題。1882年,昂斯〔Ones>進(jìn)入萊頓大學(xué)物理系并且擔(dān)當(dāng)萊頓大學(xué)的物理教授；從此以后,他把自己的主要精力投向了對(duì)實(shí)驗(yàn)的研究,并且把實(shí)驗(yàn)室的全部研究方向都確定在低溫方向,經(jīng)過(guò)堅(jiān)持不懈的多次試驗(yàn),反復(fù)思考,在1911年,昂斯<Ones>用液氦冷卻汞,因?yàn)楣诔叵驴梢赃B續(xù)用蒸餾法提純,當(dāng)溫度下降到4.2K時(shí),水銀的電阻降為3×10－6以下；在3K時(shí),他發(fā)現(xiàn)電阻完全消失,這就是零電阻現(xiàn)象或超導(dǎo)現(xiàn)象,這是他第一次觀察到的超導(dǎo)電性。具有此現(xiàn)象的物體稱為超導(dǎo)體。1922年2月,昂斯發(fā)現(xiàn),在溫度降低為4.3K時(shí),鉑的電阻也是一個(gè)定值。他認(rèn)為這個(gè)定值是由雜質(zhì)引起的,但當(dāng)時(shí)他沒(méi)有很有力的證據(jù)。因此,把上述的這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)電性,此溫度稱為臨界溫度。傳統(tǒng)的超導(dǎo)電性現(xiàn)象只能在液氦溫區(qū)<-269℃>才能出現(xiàn),而氦是一種稀有氣體,因而大大限定了超導(dǎo)的利用。超導(dǎo)體的零電阻效應(yīng)被昂斯發(fā)現(xiàn)以后,人們驚喜萬(wàn)分,他們的生活也將會(huì)被改變,所以在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里,一直誤認(rèn)為超導(dǎo)電性是超導(dǎo)體的最本質(zhì)的性質(zhì),卻忽略了超導(dǎo)體的磁性質(zhì)。不久以后,邁斯納在做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中注意到超導(dǎo)體在有磁場(chǎng)時(shí)的轉(zhuǎn)變中,有滯后現(xiàn)象存在。1933年,邁斯納和奧森菲爾德共同發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)體的另外一個(gè)極為緊的性質(zhì),當(dāng)金屬處在超導(dǎo)狀態(tài)時(shí),這一超導(dǎo)體的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,卻把原來(lái)存在于體的磁場(chǎng)排擠出去了。后來(lái)他們做了一個(gè)實(shí)驗(yàn),即對(duì)單晶錫球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：錫球過(guò)渡到超導(dǎo)態(tài)時(shí),錫球四周的磁場(chǎng)突然發(fā)生變化,磁力線似乎一下子被排斥到超導(dǎo)體以外了,人們將這類征象稱之為"邁斯納效應(yīng)"。導(dǎo)體沒(méi)有了電阻,電流流經(jīng)超導(dǎo)體時(shí)就不發(fā)生熱損失,電流可以毫無(wú)阻力地在導(dǎo)線中流過(guò)很大的電流,從而產(chǎn)生超強(qiáng)磁場(chǎng)。后來(lái)人們還做過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在一個(gè)淺平的錫盤中,放進(jìn)一個(gè)體積很小但磁性很強(qiáng)的永遠(yuǎn)磁體,然后把溫度降低,使錫盤出現(xiàn)超導(dǎo)性,這時(shí)候可以看到,小磁鐵竟然離開錫盤表面,漸漸地飄起,懸空不動(dòng)。邁斯納效應(yīng)有著緊的意義,它可以用來(lái)鑒別物質(zhì)是不是具有超導(dǎo)性。后來(lái)還發(fā)現(xiàn),假如把超導(dǎo)體放在磁場(chǎng)中冷卻,則在材料電阻消掉的同時(shí),磁感應(yīng)線將超導(dǎo)體排擠,即出現(xiàn)抗磁性；因此,零電阻和抗磁性就成為超導(dǎo)體的兩個(gè)基本特性。能使超導(dǎo)體電阻為零的溫度,叫超導(dǎo)臨界溫度；依照磁化強(qiáng)度與外加磁場(chǎng)的不同,又可把超導(dǎo)體分為第Ⅰ類和第Ⅱ類超導(dǎo)體,即低溫超導(dǎo)和高溫超導(dǎo)。后來(lái)他們又發(fā)現(xiàn)很多金屬和合金都具有與上述汞鄰近似的低溫下掉往零電阻的特性,由于它的非凡導(dǎo)電性能,卡茂林-昂尼斯稱之為超導(dǎo)態(tài)。卡茂林由于這一發(fā)現(xiàn)獲得了1913年諾貝爾獎(jiǎng)。在他們以后,人們開始把處于超導(dǎo)狀態(tài)的導(dǎo)體稱之為"超導(dǎo)體"。超導(dǎo)電性是宏觀世界的一種現(xiàn)象,在解釋超導(dǎo)現(xiàn)象時(shí),它的微觀機(jī)制是如何的呢？還沒(méi)有人能夠給出恰當(dāng)?shù)慕忉?。此?許多人開始這方面的研究。他們認(rèn)為,金屬電子導(dǎo)電理論所使用的自由電子模型對(duì)超導(dǎo)體不再適用,應(yīng)該充分考慮電子間以及電子與正離子間的相互作用。從此以后,超導(dǎo)物理界在電子間的庫(kù)侖作用以及電—聲相互作用方面展開了廣泛的研究。最終在1957年由巴丁、庫(kù)珀和施里弗三人共同建成了完整的超導(dǎo)微觀機(jī)制。此后,一些物理學(xué)家根據(jù)前人的工作,相繼地發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)隧道效應(yīng)和約瑟夫森效應(yīng)。因此,超導(dǎo)材料的磁電障礙已被跨越,但擺在科學(xué)家們眼前的最大難題是溫度障礙,即高溫超導(dǎo)。1973年,有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)合金――鈮鍺合金,其臨界溫度提高到了23.2k,這一重大突破一直在科學(xué)界保持了將近13年。到了1986年1月,瑞士物理學(xué)家卡爾·亞歷克斯·米勒和他的德國(guó)合作者約翰尼斯·格奧爾·貝德諾爾茨宣布,他們發(fā)現(xiàn)了一種不尋常的高轉(zhuǎn)變材料,這種瓷氧化金屬材料在一定的溫度下<-196℃>就會(huì)失去電子阻力達(dá)到超導(dǎo)狀態(tài)。同年,美國(guó)的貝爾實(shí)驗(yàn)室在研究高溫超導(dǎo)材料的過(guò)程中,無(wú)意中發(fā)現(xiàn)了臨界溫度達(dá)到了40k,液氫的"溫度障礙"〔40k終于被突破,這又成為科學(xué)發(fā)展的一大進(jìn)展,找到提高臨界溫度的材料將很快被發(fā)現(xiàn)。1986年10月,柏諾茲等人提出了他們?cè)贐a-La-Cu-O系統(tǒng)中獲得了Tc為33K左右的報(bào)道。同年12月15日,休斯頓大學(xué)報(bào)告了在處于壓力下的La-Ba-Cu-O化合物體系中獲得40.2K的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變。同年12月26日,中科院物理研究所宣布,他們成功地獲得轉(zhuǎn)變溫度48.6K的超導(dǎo)材料。1987年,美裔科學(xué)家朱經(jīng)武以及中國(guó)科學(xué)家忠賢相繼在釔－鋇－銅－氧系材料上把臨界超導(dǎo)溫度提高到90K以上,液氮的"溫度障礙"〔77K被突破了。1987年底,鉈－鋇－鈣－銅－氧系材料又把臨界超導(dǎo)溫度的記錄提高到125K。從1986－1987年的短短一年多的時(shí)間里,臨界超導(dǎo)溫度提高了近100K。這時(shí)期超導(dǎo)臨界溫度突破液氮沸點(diǎn)77K大關(guān),對(duì)人類具有劃時(shí)代的意義。高溫氧化物超導(dǎo)體的出現(xiàn),突破了溫度障礙,把超導(dǎo)應(yīng)用的溫度從液氦提高到了液氮〔77K溫區(qū)。同液氦相比,液氮是一種非常經(jīng)濟(jì)的冷媒,并且具有較高的熱容量,給工程應(yīng)用帶來(lái)了極大的方便。另外,高溫超導(dǎo)體都具有相當(dāng)高的上臨界場(chǎng)〔Hc2〔4K＞50T,能夠用來(lái)產(chǎn)生20T以上的強(qiáng)磁場(chǎng),這正好克服了常規(guī)低溫超導(dǎo)材料的不足之處。正因?yàn)檫@些由本征特性Tc、Hc2所帶來(lái)的方便,在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的巨大潛在能力,吸引了大量的科學(xué)工作者采用最先進(jìn)的技術(shù)裝備,對(duì)高Tc超導(dǎo)機(jī)制、材料的物理特性、化學(xué)性質(zhì)、合成工藝及顯微組織進(jìn)行了廣泛和深入的研究。高溫氧化物超導(dǎo)體是非常復(fù)雜的多元體系,在研究過(guò)程中遇到了涉及多種領(lǐng)域的重要問(wèn)題,這些領(lǐng)域包括凝聚態(tài)物理、晶體化學(xué)、工藝技術(shù)及微結(jié)構(gòu)分析等。一些材料科學(xué)研究領(lǐng)域最新的技術(shù)和手段,如：非晶技術(shù)、納米粉技術(shù)、磁光技術(shù)、隧道顯微技術(shù)及場(chǎng)離子顯微技術(shù)等都被用來(lái)研究高溫超導(dǎo)體,其中許多研究工作都涉及到了材料科學(xué)的前沿問(wèn)題。高溫超導(dǎo)材料的研究工作已在單晶、薄膜、體材料、線材和應(yīng)用等多方面取得了重要進(jìn)展。到了20世紀(jì)30年代,唯象理論有了進(jìn)一步的發(fā)展,金屬電子導(dǎo)電理論此時(shí)在許多方面取得了巨大的成功。但是超導(dǎo)現(xiàn)象卻一直還不能得到一個(gè)很好的解釋,因此,有更多的科學(xué)家產(chǎn)生了極大的興趣,紛紛加入到了對(duì)超導(dǎo)體的研究中。對(duì)超導(dǎo)現(xiàn)象,BCS理論給出了比較滿意的解釋。而在應(yīng)用方面,超導(dǎo)現(xiàn)象具有很寬敞的應(yīng)用空間,具有很高的應(yīng)用價(jià)值,卻一直不為人們所知,到了現(xiàn)代,科學(xué)家們一直致力于對(duì)超導(dǎo)材料的研究,基本上形成一些初步定論,但更多的不為人知的領(lǐng)域正在吸引著人們?nèi)ネ诰?去探索,去發(fā)現(xiàn)。高溫超導(dǎo)體具應(yīng)有更高的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度〔通常高于氮?dú)庖夯臏囟?因此,提高溫度,有利于超導(dǎo)現(xiàn)象在工業(yè)界的廣泛利用。高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)迄今已有16年,而對(duì)其不同于常規(guī)超導(dǎo)體的許多特點(diǎn)及其微觀機(jī)制的研究,卻仍處于相當(dāng)"初級(jí)"的階段。這一點(diǎn)不僅反映在沒(méi)有一個(gè)單一的理論能夠完全描述和解釋高溫超導(dǎo)體的特性,更反映在缺乏統(tǒng)一的、在各個(gè)不同體系上普遍存在的"本征"實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。高溫超導(dǎo)體的概述超導(dǎo)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與極低溫度的探索有著密切的聯(lián)系,而極低溫度的獲得是從氣體液化技術(shù)開始的。熱力學(xué)的發(fā)展使人們對(duì)低溫的獲得和存在絕對(duì)溫度的思想產(chǎn)生了重大的影響。此時(shí)人們注意到純金屬的電阻隨溫度的降低而減少的現(xiàn)象。1902年,開爾文認(rèn)為隨著溫度的降低,電子將凝結(jié)在金屬原子上,使金屬的電阻變得無(wú)限大。隨后昂斯認(rèn)為電阻先隨溫度降低到一個(gè)極小值,然后開始加大,并會(huì)在絕對(duì)零度時(shí)變?yōu)闊o(wú)窮大。早期的超導(dǎo)體存在于液氦極低溫度條件下,極限制了超導(dǎo)材料的應(yīng)用,而人們沒(méi)有一刻放棄過(guò)對(duì)高溫超導(dǎo)體的探索。從1911年到1986年,75年的時(shí)間從水銀的4.2K提高到鈮三鍺的23.22K,才提高了19K。1986年研究高溫超導(dǎo)進(jìn)入關(guān)鍵時(shí)期,在這一年中高溫超導(dǎo)的研究取得了重大的突破。掀起了以研究金屬氧化物瓷材料為對(duì)象,以尋找高臨界溫度超導(dǎo)體為目標(biāo)的"超導(dǎo)熱"。1986年1月,美國(guó)國(guó)際商用機(jī)器公司設(shè)在瑞士黎世實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家柏諾茲和繆勒首先發(fā)現(xiàn)鋇鑭銅氧化物是高溫超導(dǎo)體,而且可以將超導(dǎo)溫度提高30K,日本也在這方面進(jìn)行了研究,而且把超導(dǎo)溫度提高到37K；12月30日,休斯頓大學(xué)的科學(xué)家朱經(jīng)武又將超導(dǎo)溫度提高到了40.2K：1987年月初,日本川崎國(guó)立分子研究所將超導(dǎo)溫度提高到了43K；不久,日本綜合電子研究所有把超導(dǎo)溫度提高到了46K和53K；中國(guó)科學(xué)院也沒(méi)有放松對(duì)高溫超導(dǎo)體的找尋,由忠賢、立泉領(lǐng)導(dǎo)的研究組,獲得了48.6K的鍶鑭銅氧化物系超導(dǎo)體,并且看到了在70K時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)變的跡象；2月15日,朱經(jīng)武、吳茂昆獲得了98K的超導(dǎo)體；3月3日,中國(guó)獲得了100K以上的超導(dǎo)體；3月12日,大學(xué)成功的做成了用液氮進(jìn)行超導(dǎo)磁懸浮的實(shí)驗(yàn)；3月27日美裔科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了在氧化物超導(dǎo)材料中有轉(zhuǎn)變溫度為240K的超導(dǎo)跡象；因此,可以說(shuō)高溫超導(dǎo)體的研究取得了重大的突破。20世紀(jì)80年代是超導(dǎo)電性的探索與研究的黃金年代,全世界有260多個(gè)實(shí)驗(yàn)小組參加了這場(chǎng)競(jìng)賽。1981年合成了有機(jī)超導(dǎo)體,1986年繆勒和柏諾茲發(fā)現(xiàn)了一種成分為鋇、鑭、銅、氧的瓷性金屬氧化物L(fēng)aBaCuO4,其臨界溫度約為35K。由于瓷性金屬氧化物通常是絕緣物質(zhì),因此這個(gè)發(fā)現(xiàn)的意義非常重大,繆勒和柏諾茲因此而榮獲了1987年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1987年在超導(dǎo)材料的探索中又有新的突破,美國(guó)休斯頓大學(xué)物理學(xué)家朱經(jīng)武小組與中國(guó)科學(xué)院物理研究所忠賢等人先后研制成臨界溫度約為90K的超導(dǎo)材料YBCO〔釔鉍銅氧。1988年初日本研制成臨界溫度達(dá)110K的Bi-Sr-Ca-Cu-O超導(dǎo)體。1913年9月在華盛頓召開的第三屆國(guó)際制冷會(huì)議上,昂斯正式提出了"超導(dǎo)態(tài)"概念。至此,人類終于實(shí)現(xiàn)了液氮溫區(qū)超導(dǎo)體的夢(mèng)想,實(shí)現(xiàn)了科學(xué)史上的重大突破。這類超導(dǎo)體由于其臨界溫度在液氮溫度〔77K以上,因此被稱為高溫超導(dǎo)體。高溫超導(dǎo)材料研究的容高溫超導(dǎo)材料的研究背景在科技日新月異的今天,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已成為衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要指標(biāo)。然而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們的需求已不可能停留在當(dāng)初的生活水平,當(dāng)前的物質(zhì)發(fā)展再也滿足不了人們的生活需求。因此,需要開發(fā)更多的資源、更多的材料。1986年1月,瑞士物理學(xué)家卡爾·亞歷克斯·米勒和他的德國(guó)合作者約翰尼斯·格奧爾·貝德諾爾茨宣布,他們發(fā)現(xiàn)了一種不尋常的高轉(zhuǎn)變材料,這種瓷氧化金屬材料在一定的溫度下<-196℃>就會(huì)失去電子阻力達(dá)到超導(dǎo)狀態(tài)。米勒和貝德諾爾茨因此獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1991年,法國(guó)物理學(xué)家利用中子散射技術(shù)在雙銅氧層YBa2Cu3O6＋δ超導(dǎo)體單晶中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)微弱的磁性信號(hào)。隨后的實(shí)驗(yàn)證明,這種信號(hào)僅在超導(dǎo)體處于超導(dǎo)狀態(tài)時(shí)才顯著增強(qiáng)并被稱為磁共振模式。這個(gè)發(fā)現(xiàn)表明電子的自旋以某種合作的方式產(chǎn)生一種集體的有序運(yùn)動(dòng),而這是常規(guī)超導(dǎo)體所不具有的。這種集體運(yùn)動(dòng)有可能參與了電子的配對(duì),并對(duì)超導(dǎo)機(jī)制負(fù)責(zé),其作用類似于常規(guī)超導(dǎo)體引起電子配對(duì)的晶格振動(dòng)。但是,在另一個(gè)超導(dǎo)體La2－xSrxCuO4＋δ〔單銅氧層中,卻無(wú)法觀察到同樣的現(xiàn)象。這使物理學(xué)家懷疑這種磁共振模式并非銅氧化物超導(dǎo)體的普遍現(xiàn)象。1999年,在Bi2Sr2CaCu2O8＋δ單晶上也觀察到了這種磁共振信號(hào)。但由于Bi2Sr2CaCu2O8＋δ與YBa2Cu3O6＋δ一樣,也具有雙銅氧層結(jié)構(gòu),關(guān)于磁共振模式是雙銅氧層的特殊表征還是"普遍"現(xiàn)象的困惑并未得到徹底解決。理想的候選者應(yīng)該是典型的高溫超導(dǎo)晶體,結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單,只具有單銅氧層。困難在于,由于中子與物質(zhì)的相互作用很弱,只有足夠大的晶體才可能進(jìn)行中子散射實(shí)驗(yàn)。隨著中子散射技術(shù)的成熟,對(duì)晶體尺寸的要求已降低到毫米量級(jí)。晶體生長(zhǎng)技術(shù)的進(jìn)步,也使Tl2Ba2CuO6＋δ單晶體的尺寸進(jìn)入毫米量級(jí),而它正是一個(gè)理想的候選者?？茖W(xué)家把300個(gè)毫米量級(jí)的Tl2Ba2CuO6＋δ單晶以同一標(biāo)準(zhǔn)按晶體學(xué)取向排列在一起,構(gòu)成一個(gè)"人造"單晶,"提前"達(dá)到了中子散射的要求。經(jīng)過(guò)近兩個(gè)月散射譜的搜集與反復(fù)驗(yàn)證,終于以確鑿的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示在這樣一個(gè)近乎理想的高溫超導(dǎo)單晶上也存在磁共振模式。這一結(jié)果說(shuō)明磁共振模式是高溫超導(dǎo)的一個(gè)普遍現(xiàn)象。而La2－xSrxCuO4＋δ體系上磁共振模式的缺席只是"普遍"現(xiàn)象的例外,這可能與其結(jié)構(gòu)的特殊性有關(guān)。關(guān)于磁共振模式及其與電子間相互作用的理論和實(shí)驗(yàn)研究一直是高溫超導(dǎo)領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一,上述結(jié)果將引起許多物理學(xué)家的關(guān)注與興趣。高溫超導(dǎo)瓷化金屬材料的出現(xiàn),使人們第一次可在液氮溫區(qū)應(yīng)用超導(dǎo)材料,從而引起了科學(xué)界的高度重視,成為20世紀(jì)80年代最重大的科技成果被載入史冊(cè),同時(shí)也促進(jìn)了科學(xué)家們開始思考"室溫超導(dǎo)體是否存在"的問(wèn)題。1997年,研究人員發(fā)現(xiàn),金銦合金在接近絕對(duì)零度時(shí)既是超導(dǎo)體同時(shí)也是磁體。1999年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)釕銅化合物在45K時(shí)具有超導(dǎo)電性。由于該化合物獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu),它在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中的應(yīng)用潛力將是非常巨大的。高溫超導(dǎo)的出現(xiàn),使國(guó)外頓時(shí)掀起了一場(chǎng)前所未有的"超導(dǎo)熱",我們從未停止向未知世界、向前沿領(lǐng)域更深更廣的探索,遠(yuǎn)到浩瀚宇宙,近到衣食住行,大到龐然大物,小到納米尺度的微觀世界。這一遠(yuǎn)一近,一大一小,昭示了我們?nèi)祟惿娴暮祈悼臻g,更顯示了科技創(chuàng)新的廣闊天地。我國(guó)基礎(chǔ)研究的成就,不僅豐富了人類的知識(shí)寶庫(kù),還為提升我國(guó)在國(guó)際學(xué)術(shù)界的地位,為科學(xué)的發(fā)展和繁榮做出了重要貢獻(xiàn)。自從高溫超導(dǎo)材料發(fā)現(xiàn)以后,科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)鉈系化合物超導(dǎo)材料的臨界溫度可達(dá)125K,汞系化合物超導(dǎo)材料的臨界溫度則高達(dá)135K。如果將汞置于高壓條件下,其臨界溫度將能達(dá)到難以置信的164K。高溫超導(dǎo)材料的特性高溫超導(dǎo)材料是具有高臨界轉(zhuǎn)變溫度<Tc>能在液氮條件下工作的超導(dǎo)材料。銀主要是氧化物材料,所以又稱為高溫氧化物超導(dǎo)材料。高溫超導(dǎo)材料不僅超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度高,而且成分是以銅為主要元素的多元金屬氧化物,含氧量不確定,具有瓷性質(zhì)。氧化物中的金屬元素〔如銅大多是變價(jià)金屬,因此存在多種化合價(jià),化合物中的金屬元素在一定圍能夠全部或者部分被其他金屬元素所取代,但仍不失超導(dǎo)電性。高溫超導(dǎo)材料具有明顯的層狀二維結(jié)構(gòu),超導(dǎo)性能具有很強(qiáng)的各向異性。1911年,荷蘭萊頓大學(xué)的卡茂林-昂尼斯意外地發(fā)現(xiàn),將汞冷卻到-268.98°C時(shí),汞的電阻突然消失；后來(lái)他又發(fā)現(xiàn)許多金屬和合金都具有與上述汞相類似的低溫下失去電阻的特性,由于它的特殊導(dǎo)電性能,卡茂林-昂尼斯稱之為超導(dǎo)態(tài)。在他之后,人們開始把處于超導(dǎo)狀態(tài)的導(dǎo)體稱之為"超導(dǎo)體"。實(shí)驗(yàn)表明：超導(dǎo)狀態(tài)中零電阻現(xiàn)象不僅與超導(dǎo)體溫度有關(guān),還與外磁場(chǎng)強(qiáng)度和通過(guò)超導(dǎo)體的電流有關(guān),這意味著存在臨界電流,超過(guò)臨界電流就會(huì)出現(xiàn)電阻。超導(dǎo)體的直流電阻率在一定的溫度下突然消失,被稱作零電阻效應(yīng)。這是超導(dǎo)體的第一個(gè)特性。導(dǎo)體沒(méi)有了電阻,電流流經(jīng)超導(dǎo)體時(shí)就不發(fā)生熱損耗,電流可以毫無(wú)阻力地在導(dǎo)線中流大的電流,從而產(chǎn)生超強(qiáng)磁場(chǎng)?？钟捎谒倪@一發(fā)現(xiàn)獲得了1913年若貝爾獎(jiǎng)。1933年,荷蘭的邁斯納和奧森菲爾德共同發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)體的另一個(gè)極為重要的性質(zhì),當(dāng)金屬處在超導(dǎo)狀態(tài)時(shí),這一超導(dǎo)體的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,卻把原來(lái)存在于體的磁場(chǎng)排擠出去。對(duì)單晶錫球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：錫球過(guò)渡到超導(dǎo)態(tài)時(shí),錫球周圍的磁場(chǎng)突然發(fā)生變化,磁力線似乎一下子被排斥到超導(dǎo)體之外去了,人們將這種現(xiàn)象稱之為"邁斯納效應(yīng)"。如果把超導(dǎo)體放在磁場(chǎng)中冷卻,則在材料電阻消失的同時(shí),磁感應(yīng)線將從超導(dǎo)體中排出,不能通過(guò)超導(dǎo)體,這種現(xiàn)象稱為抗磁性。"邁斯納效應(yīng)"又叫完全抗磁效應(yīng),這是高溫超導(dǎo)超導(dǎo)材料的第二個(gè)特性。"邁斯納效應(yīng)"有著重要的意義,它可以用來(lái)判別物質(zhì)是否具有超導(dǎo)性。因此,完全抗磁效應(yīng)和零電阻效應(yīng)成為了超導(dǎo)材料的兩個(gè)重要特性。高溫超導(dǎo)材料的研究目標(biāo)高溫超導(dǎo)材料的研究,是為了能在新型導(dǎo)體材料探索和非常規(guī)超導(dǎo)機(jī)理研究上力爭(zhēng)突破,作出重要原始創(chuàng)新性的理論成果,促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展；提高實(shí)用超導(dǎo)材料的臨界電流和臨界磁場(chǎng),在超導(dǎo)材料科學(xué)及應(yīng)用基礎(chǔ)研究的主要方面,繼續(xù)保持在世界前列；同時(shí)為我國(guó)超導(dǎo)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化解決基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題；培養(yǎng)一批優(yōu)秀的,扎根國(guó)的具有國(guó)際水準(zhǔn)的學(xué)術(shù)帶頭人士,培養(yǎng)優(yōu)秀的研究生,博士生和博士后。然而在這個(gè)大的總體目標(biāo)下,我們應(yīng)該按照我們的預(yù)期目標(biāo)分期,分階段來(lái)完成,具體可以從以下幾個(gè)方面來(lái)展開我們的工作：1.探索新的高溫超導(dǎo)材料,尋找新的合成工藝,期望能夠得到更高的轉(zhuǎn)變溫度的材料,臨界電流更大,應(yīng)用性更好的高溫超導(dǎo)材料。爭(zhēng)取能夠合成更多的材料,并且應(yīng)用這些新型材料,在結(jié)構(gòu)表征和物理研究方面率先做出有重要影響的的工作。2.利用多種有特色的研究手段,深入研究非常規(guī)超導(dǎo)體超導(dǎo)態(tài)的低能激發(fā),正常態(tài)的費(fèi)米液體行為,關(guān)注量子臨界相交,在非常規(guī)高溫超導(dǎo)機(jī)理解決的過(guò)程中作出重要甚至奠定性的工作,努力提出正確的模型和物理圖像,置之解決高溫超導(dǎo)機(jī)理問(wèn)題；在反磁鐵背景高溫超導(dǎo)體的機(jī)理方面有重要進(jìn)展,并找出規(guī)律,為高溫超導(dǎo)材料的尋找提供了指導(dǎo)。同時(shí)完善自己現(xiàn)已有的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)手段,對(duì)于他國(guó)的先進(jìn)手段,我們可以進(jìn)行借鑒,取其精華,去其糟粕,絕不可完全盲目的進(jìn)行照搬照套。3.開展鐵基超導(dǎo)材料實(shí)用化基礎(chǔ)研究,搞清鐵基超導(dǎo)體的弱連接物理特性,建立新型鐵基超導(dǎo)線帶材料制備和超導(dǎo)性能控制機(jī)理及性能表征理論和技術(shù)體系,努力提高鐵基材料的超導(dǎo)臨界參數(shù),掌握高性能鐵基超導(dǎo)線帶材料的制備技術(shù)和方法。使在4.2k的臨界溫度下臨界磁場(chǎng)達(dá)到110T,鐵基線帶材料的臨界電流密度達(dá)到105A/cm2,并使得10米級(jí)超導(dǎo)線的超導(dǎo)電流達(dá)到100A。探索利用后砷化處理方法來(lái)制備鐵砷超導(dǎo)材料的薄膜和厚膜。4.理解YBCO涂層導(dǎo)體中超導(dǎo)層厚、微結(jié)構(gòu)與超導(dǎo)電性之間的關(guān)聯(lián)性,認(rèn)識(shí)其中的材料科學(xué)和物理機(jī)理問(wèn)題；建立具有周期性和異質(zhì)相薄膜摻入的特殊超導(dǎo)層結(jié)構(gòu),探索出一條抑制超導(dǎo)厚度效應(yīng)的有效途徑；在厚化的YBCO涂層導(dǎo)體超導(dǎo)載流能力方面有所突破,同時(shí)提高YBCO涂層超導(dǎo)體厚膜磁場(chǎng)下的載流能力。在當(dāng)下,液氦溫度單位厘米寬的超導(dǎo)臨界電流達(dá)到了500—1000A/cm-w,液氦溫度5T磁場(chǎng)中臨界電流密度達(dá)到20000A/cm2〔77k,5T。5.以關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化為核心,突出超導(dǎo)材料規(guī)?；a(chǎn)和超導(dǎo)技術(shù)工程化示應(yīng)用。6.注重超導(dǎo)隊(duì)伍的平臺(tái)建設(shè),穩(wěn)定和發(fā)展超導(dǎo)隊(duì)伍的基礎(chǔ)建設(shè),培養(yǎng)優(yōu)秀的中青年學(xué)術(shù)帶頭人,創(chuàng)造條件,吸引優(yōu)秀的年輕超導(dǎo)人才回國(guó)效力；促進(jìn)建立我國(guó)基礎(chǔ)材料和物理研究,實(shí)用超導(dǎo)材料的科學(xué)評(píng)估,超導(dǎo)薄膜和期間研究工藝研究平臺(tái)。從組織結(jié)構(gòu)上推動(dòng)我國(guó)超導(dǎo)研究的發(fā)展。高溫超導(dǎo)材料的研究狀況自從1986年發(fā)現(xiàn)高溫超導(dǎo)以來(lái),科學(xué)家們都在致力于提高臨界溫度的突破,他們把更多的時(shí)間和精力投入到實(shí)驗(yàn)和理論的探討和分析中,合成了更多的新材料并投放到市場(chǎng)中；在高溫超導(dǎo)這一領(lǐng)域,開發(fā)新的材料已引起了全世界科學(xué)界的極大興趣和廣泛的關(guān)注,在高溫超導(dǎo)理論機(jī)制和超導(dǎo)電性方面取得了共識(shí),比如零電阻效應(yīng)、完全抗磁效應(yīng)〔邁斯納效應(yīng)、超導(dǎo)隧道效應(yīng)〔約瑟夫效應(yīng)：當(dāng)兩塊導(dǎo)體<S>之間用很薄的氧化物絕緣層<I>隔開,形成Ｓ－Ｉ－Ｓ結(jié)構(gòu),將出現(xiàn)量子隧道效應(yīng),這種結(jié)構(gòu)稱為隧道結(jié),即使在結(jié)的兩端電壓為零時(shí),也可以存在超導(dǎo)電流,這種超導(dǎo)隧道效應(yīng)就被稱為約瑟夫效應(yīng)、電子呈對(duì)態(tài),配對(duì)的電子扮演波色子的角色,從而成凝聚態(tài)等。我們利用超導(dǎo)體的這些特殊的性質(zhì)可在科學(xué)和生產(chǎn)上發(fā)展許多有重要應(yīng)用價(jià)值的開發(fā)領(lǐng)域,如強(qiáng)磁體和超導(dǎo)量子干涉儀器件〔SQUID。但是是什么樣的圍觀機(jī)制導(dǎo)致超導(dǎo)體具有如此一些性質(zhì)的問(wèn)題仍然是全世界都在關(guān)注的。高溫超導(dǎo)由于具有層狀結(jié)構(gòu)故為各向異性,但應(yīng)用要高溫超導(dǎo)材料必須具有很高的臨界溫度和很大的臨界電流密度,然而它們卻與材料的各向異性密切相關(guān)聯(lián),因此對(duì)于材料的圍觀機(jī)制的研究勢(shì)在必行,如果對(duì)對(duì)微觀機(jī)制不能達(dá)成一個(gè)共識(shí),要克服臨界溫度和臨界電流是不可能的,所以擺在我們的面前的困難還很突出。但是還是取得了一些可喜的成就,下面就一些相關(guān)方面作探討、研究。高溫超導(dǎo)的物理進(jìn)展我們大家都熟悉物質(zhì)都是由原子核和核外電子組成。銅氧化物高溫超導(dǎo)材料電子之間也存在很強(qiáng)的相互作用,而其電子特性已經(jīng)偏離了常規(guī)的金屬費(fèi)米液體規(guī)律,因此高溫超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度、短的相干長(zhǎng)度、各向異性以及正常態(tài)下的不尋常特性還是依然引起科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。1987年安德森提出的高溫超導(dǎo)材料的一些重要特征[1],給科學(xué)家們指明了方向：一、準(zhǔn)二系統(tǒng),銅氧面〔CuO2是關(guān)鍵結(jié)構(gòu),面與面之間是弱的耦合；二、高溫超導(dǎo)的基態(tài)是莫特〔Mott絕緣體；三、摻雜導(dǎo)致超導(dǎo)和低能的維度結(jié)合將產(chǎn)生奇異的重要特性,這給了我們很大的啟示,我們不可能一直應(yīng)用傳統(tǒng)的理論、觀點(diǎn)來(lái)給出一個(gè)很明確的解釋。為了證實(shí)這些理論的成立,安德森在隨后的一些實(shí)驗(yàn)上得到了解釋,總結(jié)出了新的一套可以解決上述結(jié)論的理論：非費(fèi)米液體高溫超導(dǎo)理論,即空穴〔Holon和自旋子〔Spinon理論[1],隨后還出現(xiàn)了一些很具有代表性的理論：施瑞弗的自旋袋理論〔SpinBag[2]、近鄰反鐵磁超導(dǎo)理論[3、4]、沃瑪?shù)倪吘壻M(fèi)米液體模型[5]、守晟的SO〔5理論[6],雖然百家爭(zhēng)鳴,但所有的這些理論始終還是不能解決所有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,一些問(wèn)題還是有待于進(jìn)一步的研究。根據(jù)BCS理論,高溫超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度Tc值一般小于40k,但是,大多數(shù)高溫超導(dǎo)材料的臨界溫度在液氦以上,這些材料應(yīng)用BCS理論來(lái)解釋就不符合,因此為了能更好的在高溫超導(dǎo)材料這一領(lǐng)域發(fā)展,必須對(duì)BCS理論予以修正,或者說(shuō)應(yīng)該尋找比BCS理論更完美的理論來(lái)解釋存在的現(xiàn)象,基于這一矛盾的出現(xiàn),高溫超導(dǎo)可以分為兩類：一種理論是基于BCS電—聲子耦合機(jī)制的補(bǔ)充修正,另外一種是建立新的理論模型[7]來(lái)予以說(shuō)明。對(duì)BCS理論的修正[7]在這一理論的修正過(guò)程中,有專家提出了以下模型：極子化—雙極子化模型：這一模型在強(qiáng)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)中,雙極子化形成的玻色—愛因斯坦凝聚,而玻色—愛因斯坦凝聚的溫度反比于有效質(zhì)量,因此Tc將隨著耦合增強(qiáng)和質(zhì)量的增加而下落[8]；這一模型的提出,可以使溫度突破液氦40k的局限,可以使溫度高達(dá)100k,同時(shí)也突破了BCS理論的限制。激子模型[7]在這一模型中,它認(rèn)為電子對(duì)之間是通過(guò)交換電子型的元激發(fā)來(lái)產(chǎn)生相互吸引作用,從而產(chǎn)生電子對(duì)形成超導(dǎo)體。但是這一理論并不能完全解釋現(xiàn)象,還存在很大局限,不能用實(shí)驗(yàn)來(lái)完全證實(shí)；因此,這一理論模型還有待于證實(shí)。3、自旋漲落模型[7]這一理論模型認(rèn)為電子間交換的是自旋漲落而產(chǎn)生吸引作用導(dǎo)致超導(dǎo)。這一理論只是定性高溫超導(dǎo)機(jī)理,也不能用來(lái)解釋大多實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,所以此理論也有待于進(jìn)一步的發(fā)展和完善。RVB理論[7]RVB理論也叫共振價(jià)帶理論,他是從自旋電荷分離的兩類元激發(fā)的觀點(diǎn)來(lái)研究超導(dǎo)電性的。在這一理論中主要考慮了高溫銅氧化物的幾個(gè)重要的特征[9]：低載流子的濃度,強(qiáng)交換相互作用,半滿情形的Mott絕緣行為,由于電子之間有強(qiáng)的庫(kù)倫作用,系統(tǒng)中不存在低能量的電荷密度漲落,但是允許有自旋密度漲落。因?yàn)橛羞@種漲落的存在,使得在系統(tǒng)中基態(tài)不再是反鐵磁的奈爾態(tài)而代之能量更低的狀態(tài),所以被稱為是共振價(jià)態(tài)〔RVB態(tài)。在這一理論狀態(tài)下認(rèn)為,電子的強(qiáng)關(guān)聯(lián)導(dǎo)致系統(tǒng)電荷和自旋的分離,從而有著兩種形式元激發(fā)：一種是自旋孤子,另一種是空穴孤子。Luttinger液體理論[7]Luttinger液體已被稱為可以解釋有關(guān)銅氧化物超導(dǎo)體的一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在這一理論中,服從費(fèi)米統(tǒng)計(jì)的是能量較低的玻色子的激發(fā),所以一維Hubbard模型可以用電荷和自旋相分離的波函數(shù)來(lái)表示,這樣可以使得Hubbard模型解釋得更精確。然而在Luttinger液體超導(dǎo)微觀模型中,一維Hubbard模型的一些嚴(yán)格結(jié)果和二維Hubbard體系的Luttinger液體行為是最基本的出發(fā)點(diǎn)。這一結(jié)論只對(duì)于弱相互作用的氣體,對(duì)于窄能帶、電子之間強(qiáng)作用時(shí),費(fèi)米液體理論不再適用,受到了嚴(yán)重的限制,與BCS理論有很大的差異性。當(dāng)U》t時(shí),Hubbard模型約簡(jiǎn)化為t-J模型[10],t描述電子自旋運(yùn)動(dòng),J表示電子自旋作用。因此,利用這一液體理論,就可以得出以d波為主的序參數(shù),并能解釋高Tc等超導(dǎo)電性,也可以利用哈密頓量從微觀的角度解釋高溫超導(dǎo)機(jī)理。鐵磁自旋理論[7-10-11]高溫超導(dǎo)銅氧化物的母化合物是反鐵磁絕緣體,當(dāng)兩個(gè)自旋反向的空穴處于最近鄰銅原子上時(shí),兩個(gè)電子不再通過(guò)晶格震動(dòng)的聲波場(chǎng)產(chǎn)生吸引,而是近鄰銅原子上的電子自旋配對(duì),所以被稱為反鐵磁自旋配對(duì),Angerson就是從此點(diǎn)出發(fā)來(lái)認(rèn)識(shí)高溫超導(dǎo)銅氧化物的性質(zhì)的。并且給出了推廣的BCS理論的能隙方程,計(jì)算出了計(jì)算的序參量含有很多的d波成分,同時(shí)也解釋了CuO面穿透深度的反常,從上述結(jié)論中的能隙方程也可以導(dǎo)出較高的Tc。摻雜型高溫超導(dǎo)體的研究進(jìn)展電子參雜超導(dǎo)體的制備過(guò)程中,由于要求的技術(shù)高,所以面臨的困難是很難在短時(shí)間之解決的；隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,很多的專家為了能找到更高臨界溫度Tc、更高臨界電流Jc的高溫超導(dǎo)體,不得不還是走進(jìn)了這一個(gè)困難重重的領(lǐng)域；下面我們以銅氧化物為例做一些總結(jié)：1、配對(duì)機(jī)制空穴型高溫超導(dǎo)機(jī)制即是欠摻雜區(qū)為d波配對(duì)；而電子型摻雜超導(dǎo)體存在很大的爭(zhēng)議,但都圍繞著s波和無(wú)序的d波[12-14],而光電子發(fā)射實(shí)驗(yàn)結(jié)果和d波對(duì)稱相一致[15-16],受到分辨率的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果還是不是很理想。但人們還是相信的三晶界相敏感試驗(yàn)[17],實(shí)驗(yàn)在按照dx2-dy2配對(duì)對(duì)稱性設(shè)計(jì)的三晶界點(diǎn)上發(fā)現(xiàn)了半個(gè)磁通量子,這是d波對(duì)稱性的標(biāo)志。有了這些實(shí)驗(yàn)結(jié)論及一些理論上的分析,我們可以很肯定電子摻雜型高溫超導(dǎo)體是d波配對(duì)的[18]。2、電子型銅氧化物中的費(fèi)米液體理論失效朗道的費(fèi)米液體理論能夠很好地用來(lái)描述固體中的電子特性,電子被準(zhǔn)粒子代替,在低溫的情況下準(zhǔn)粒子的電導(dǎo)和熱導(dǎo)服從韋德曼-佛朗斯定律[19]。然而對(duì)最佳摻雜的PCCO<Pr2-xCexCuO4-y>在15T的磁場(chǎng)下,超導(dǎo)電性完全被壓制,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在極低的溫度下電導(dǎo)和熱導(dǎo)不符合韋德曼-佛朗斯定律,所以還有待于對(duì)過(guò)摻雜以及極度摻雜的PCCO的研究,這樣才能對(duì)電子摻雜型的高溫超導(dǎo)體做出更多更準(zhǔn)確的信息。被超導(dǎo)掩蓋下的贗能隙在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),空穴型的高溫超導(dǎo)體在實(shí)驗(yàn)上不能清楚的知道超導(dǎo)態(tài)共存且競(jìng)爭(zhēng)的有序態(tài),因?yàn)榕R界長(zhǎng)很高,無(wú)法完全壓制超導(dǎo)態(tài)；而電子型摻雜超導(dǎo)體能夠很好地知道,就是因?yàn)樗呐R界場(chǎng)較低,超導(dǎo)態(tài)被完全壓制。愛爾夫用實(shí)驗(yàn)排出了贗能隙來(lái)源于超導(dǎo)序參量,而是其他的競(jìng)爭(zhēng)序?qū)е铝诉@種結(jié)果。理論上的超導(dǎo)體拉夫林提出了Gossamer超導(dǎo)體的概念[20]。這個(gè)詞是稀薄的意思,他提出這個(gè)概念是意思是認(rèn)為未摻雜的銅氧化物可以被看成超導(dǎo)能隙非常大,而超導(dǎo)密度非常低,即有很稀薄的超導(dǎo)電性。他提出這個(gè)概念引起了更多人的廣泛注意。富春[21]通過(guò)研究Hubbard模型證實(shí)了庫(kù)倫排斥能U較大時(shí),半滿填充的基態(tài)是反鐵磁Mott絕緣體,庫(kù)倫排斥能小于某個(gè)特定值時(shí),少量的雙占位出現(xiàn),從而產(chǎn)生少量空位,點(diǎn)自由了活動(dòng)的空間,體系就轉(zhuǎn)變?yōu)镚ossamer超導(dǎo)體。所以說(shuō)銅氧化物很可能是一種非常脆弱的超導(dǎo)體。高溫超導(dǎo)材料其他方面的進(jìn)展日本公司成功的開發(fā)出一種汽車發(fā)電機(jī),它是用釹鐵系永磁體制作而成；它是利用磁通控制的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的輸出電壓保持恒定又達(dá)到很高的發(fā)電效率,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高輸出電壓與高效率發(fā)電；這一控制方式就在于利用了空氣具有相當(dāng)于鐵2000倍的磁路電阻,在構(gòu)成發(fā)電機(jī)的定子與磁通控制籠之間設(shè)置空隙,通過(guò)增減這一空隙來(lái)控制永磁體的磁力增減的,它可以達(dá)到高達(dá)百分之幾九十的發(fā)電效率,但隨著發(fā)電效率的提高,所需要投入的費(fèi)用會(huì)大幅度增加。20世紀(jì)80年代初,美國(guó)能源部開始進(jìn)行火山巖漿發(fā)電的可行性基礎(chǔ)研究,因?yàn)榛鹕絿姲l(fā)初的高溫巖漿蘊(yùn)藏著巨大的能量。90年代初的時(shí)候建成巖漿發(fā)電廠。當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)思想是用水泵把水壓入井孔直達(dá)6000米深的高溫巖漿區(qū),水遇到高溫巖漿變成蒸汽后噴出地面,驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。據(jù)報(bào)道,一口井得到的能量可抵得上一臺(tái)5萬(wàn)千瓦的發(fā)電機(jī)組。日本也在從這一方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn),從35米深處的井中獲得了190°C的高溫?zé)崴?。英?guó)也于1995年建成一個(gè)6兆瓦的熱巖發(fā)電廠,可滿足一個(gè)2萬(wàn)人的小城市的供電；高溫巖漿的確有著巨大的開發(fā)前景。目前高溫超導(dǎo)可以分為四類：即稀土類123系〔以YBa2Cu3Oy為代表、鉍系、鉈系和汞系。稀土類123系各向異性最小,但它具有很高的臨界電流密度Jc；鉍系各向異性最大；鉈系,汞系居于前兩者之間,臨界溫度Tc高達(dá)130k,但是易揮發(fā)而且有毒,所以開發(fā)較少。這四種高溫超導(dǎo)的實(shí)用材又可以分為絲材,大塊材和薄膜。鉍系的絲材開發(fā)最好,其中鉍系的2223相的材料是絲材的主要產(chǎn)品。在高的靜液壓力下,銅氧化物曾出現(xiàn)過(guò)164K溫度,鈣鍶銅氧曾出現(xiàn)過(guò)150k-170k之間的高溫,釔鋇銅氧出現(xiàn)過(guò)240k-340k之間的溫度,但到目前為止,試驗(yàn)中仍不能逾越134k的這個(gè)溫度點(diǎn)[22],所以更多的困難還擺在我們的面前。影響高溫超導(dǎo)研究的因素交流損耗是一個(gè)影響高溫超導(dǎo)材料應(yīng)用的重要因素繞制磁體所用的超導(dǎo)帶材自身的均勻性也是影響其臨界電流的一個(gè)重要因素,所以減小運(yùn)輸過(guò)程中的電流的損耗是一個(gè)必須要注意的問(wèn)題。磁場(chǎng)是影響高溫超導(dǎo)材料研究的一個(gè)重要因素高溫超導(dǎo)磁體的臨界電流被定義成引發(fā)該磁體失超的最小電流,高溫超導(dǎo)磁體的自場(chǎng)比單根超導(dǎo)帶材的自場(chǎng)要大得多,磁體各個(gè)位置的磁場(chǎng)大小和方向各不相同,所以很難用理論的方法準(zhǔn)確計(jì)算磁體的臨界電流,所以對(duì)于高溫超導(dǎo)磁體而言,磁場(chǎng)是影響高溫超導(dǎo)的一個(gè)關(guān)鍵因素。量子限制效應(yīng)對(duì)超導(dǎo)薄膜性質(zhì)的影響忠賢院士小組與物理所表面實(shí)驗(yàn)室合作,研究了超導(dǎo)Pb薄膜的尺寸量子限制效應(yīng)對(duì)超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度和其他物性的調(diào)劑作用[23]。這個(gè)結(jié)果說(shuō)明,只要很好的控制與厚度相關(guān)的量子尺寸效應(yīng),可以調(diào)制薄膜的超導(dǎo)性質(zhì)和其他物理性質(zhì)。超導(dǎo)體中的人工釘扎與磁通匹配效應(yīng)當(dāng)超導(dǎo)體樣品的尺度與其相干長(zhǎng)度和超導(dǎo)穿透深度相當(dāng)時(shí),超導(dǎo)體的性質(zhì)會(huì)表現(xiàn)出尺寸效應(yīng)[23]。通過(guò)進(jìn)行不同溫度下電阻隨磁場(chǎng)的變化的測(cè)量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),磁通量子數(shù)與人工釘扎的中心的數(shù)目成整數(shù)倍時(shí)的"匹配效應(yīng)"所產(chǎn)生的電阻極小值有一定的比例關(guān)系。薄膜表面等離子激元和增強(qiáng)透射效應(yīng)對(duì)MgB2、NbN等薄膜遠(yuǎn)紅外光學(xué)性質(zhì)的研究發(fā)現(xiàn)表面等離子和體現(xiàn)象和增強(qiáng)透射現(xiàn)象；用超導(dǎo)體做成的人造材料的增強(qiáng)透射譜隨著超導(dǎo)體進(jìn)入超導(dǎo)態(tài)而發(fā)生改變。這可能將為研究物質(zhì)的特性找到了一種新的研究方法[24]。高溫超導(dǎo)材料的制備工藝高溫超導(dǎo)材料的研究方法磁控濺射〔MS法磁控濺射〔MS法是在二極濺射中增加一個(gè)平行于靶表面的封閉磁場(chǎng),借助于靶表面上形成的正交電磁場(chǎng),把二次電子束縛在靶表面特定區(qū)域來(lái)增強(qiáng)電離效率,增加離子密度和能量,從而實(shí)現(xiàn)高速率濺射的過(guò)程。磁控濺射的工作原理是指電子在電場(chǎng)E的作用下,在飛向基片過(guò)程中與氬原子發(fā)生碰撞,使其電離產(chǎn)生出Ar正離子和新的電子；新電子飛向基片,Ar離子在電場(chǎng)作用下加速飛向陰極靶,并以高能量轟擊靶表面,使靶材發(fā)生濺射。在濺射粒子中,中性的靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜,而產(chǎn)生的二次電子會(huì)受到電場(chǎng)和磁場(chǎng)作用,產(chǎn)生E〔電場(chǎng)×B〔磁場(chǎng)所指的方向漂移,簡(jiǎn)稱E×B漂移,其運(yùn)動(dòng)軌跡近似于一條擺線。若為環(huán)形磁場(chǎng),則電子就以近似擺線形式在靶表面做圓周運(yùn)動(dòng),它們的運(yùn)動(dòng)路徑不僅很長(zhǎng),而且被束縛在靠近靶表面的等離子體區(qū)域,并且在該區(qū)域中電離出大量的Ar來(lái)轟擊靶材,從而實(shí)現(xiàn)了高的沉積速率。隨著碰撞次數(shù)的增加,二次電子的能量消耗殆盡,逐漸遠(yuǎn)離靶表面,并在電場(chǎng)E的作用下最終沉積在基片上。由于該電子的能量很低,傳遞給基片的能量很小,致使基片溫升較低。磁控濺射是入射粒子和靶的碰撞過(guò)程。入射粒子在靶中經(jīng)歷復(fù)雜的散射過(guò)程,和靶原子碰撞,把部分動(dòng)量傳給靶原子,此靶原子又和其他靶原子碰撞,形成級(jí)聯(lián)過(guò)程。在這種級(jí)聯(lián)過(guò)程中某些表面附近的靶原子獲得向外運(yùn)動(dòng)的足夠動(dòng)量,離開靶被濺射出來(lái)。脈沖激光沉積法脈沖激光沉積〔PulsedLaserDeposition,PLD,也被稱為脈沖激光燒蝕〔pulsedlaserablation,PLA,是一種利用激光對(duì)物體進(jìn)行轟擊,然后將轟擊出來(lái)的物質(zhì)沉淀在不同的襯底上,得到沉淀或者薄膜的一種手段。PLD的系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)單,相反,它的原理卻是非常復(fù)雜的物理現(xiàn)象。它涉及高能量脈沖輻射沖擊固體靶時(shí),激光與物質(zhì)之間的所有物理相互作用,亦包括等離子羽狀物的形成,其后已熔化的物質(zhì)通過(guò)等離子羽狀物到達(dá)已加熱的基片表面的轉(zhuǎn)移,及最后的膜生成過(guò)程。所以,PLD一般可以分為以下四個(gè)階段：激光輻射與靶的相互作用2.熔化物質(zhì)的動(dòng)態(tài)3.熔化物質(zhì)在基片的沉積4.薄膜在基片表面的成核〔nucleation與生成在第一階段,激光束聚焦在靶的表面。達(dá)到足夠的高能量通量與短脈沖寬度時(shí),靶表面的一切元素會(huì)快速受熱,到達(dá)蒸發(fā)溫度。物質(zhì)會(huì)從靶中分離出來(lái),而蒸發(fā)出來(lái)的物質(zhì)的成分與靶的化學(xué)計(jì)量相同。物質(zhì)的瞬時(shí)溶化率大大取決于激光照射到靶上的流量。熔化機(jī)制涉及許多復(fù)雜的物理現(xiàn)象,例如碰撞、熱,與電子的激發(fā)、層離,以及流體力學(xué)。在第二階段,根據(jù)氣體動(dòng)力學(xué)定律,發(fā)射出來(lái)的物質(zhì)有移向基片的傾向,并出現(xiàn)向前散射峰化現(xiàn)象。激光光斑的面積與等離子的溫度,對(duì)沉積膜是否均勻有重要的影響。靶與基片的距離是另一個(gè)因素,支配熔化物質(zhì)的角度圍。亦發(fā)現(xiàn),將一塊障板放近基片會(huì)縮小角度圍。第三階段是決定薄膜質(zhì)量的關(guān)鍵。放射出的高能核素碰擊基片表面,可能對(duì)基片造成各種破壞。下圖表明了相互作用的機(jī)制。高能核素濺射表面的部分原子,而在入射流與受濺射原子之間,建立了一個(gè)碰撞區(qū)。膜在這個(gè)熱能區(qū)〔碰撞區(qū)形成后立即生成,這個(gè)區(qū)域正好成為凝結(jié)粒子的最佳場(chǎng)所。只要凝結(jié)率比受濺射粒子的釋放率高,熱平衡狀況便能夠快速達(dá)到,由于熔化粒子流減弱,膜便能在基片表面生成。PLD具有一些有點(diǎn)：易獲得期望化學(xué)計(jì)量比的多組分薄膜,即具有良好的保成分性；2.沉積速率高,試驗(yàn)周期短,襯底溫度要求低,制備的薄膜均勻；3.工藝參數(shù)任意調(diào)節(jié),對(duì)靶材的種類沒(méi)有限制；4.發(fā)展?jié)摿薮?具有極大的兼容性；5.便于清潔處理,可以制備多種薄膜材料。金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積法〔MOCVD金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積<metalorganicchemicalvapourdeposition>,又稱有機(jī)金屬化合物氣相淀積法。一種利用有機(jī)金屬熱分解反應(yīng)進(jìn)行氣相外延生長(zhǎng)薄膜的化學(xué)氣相沉積技術(shù)。該方法現(xiàn)在主要用于化合物半導(dǎo)體的氣相生長(zhǎng)上。用該法制備薄膜時(shí),作為含有化合物半導(dǎo)體元素的原料化合物,必須滿足常溫穩(wěn)定且易處理,在室溫附近有適當(dāng)?shù)恼魵鈮?反應(yīng)的副產(chǎn)物不應(yīng)妨礙晶體生長(zhǎng),不應(yīng)污染生長(zhǎng)層等條件。因此常選用金屬的烷基或芳基衍生物,羥基衍生物、烴基衍生物等為原料。它最主要的特點(diǎn)是沉積溫度低。另外由于不采用鹵化物原料,因此在沉積中不存在刻蝕反應(yīng);適用圍廣,幾乎可生長(zhǎng)所有化合物和合金半導(dǎo)體;生長(zhǎng)溫度圍寬,適宜大批量生產(chǎn)。但該方法也存在一些缺點(diǎn)：難以進(jìn)行原位監(jiān)測(cè)生長(zhǎng)過(guò)程,許多有機(jī)金屬化合物蒸氣有毒、易燃；反應(yīng)溫度低,因此有時(shí)在氣相中就發(fā)生反應(yīng)。分子束外延法〔MBE分子束外延是種物理沉積單晶薄膜方法。在超高真空腔,源材料通過(guò)高溫蒸發(fā)、輝光放電離子化、氣體裂解,電子束加熱蒸發(fā)等方法,產(chǎn)生分子束流。入射分子束與襯底交換能量后,經(jīng)表面吸附、遷移、成核、生長(zhǎng)成膜。分子束外延是一種新的晶體生長(zhǎng)技術(shù),簡(jiǎn)記為MBE。分子束外延主要研究的是不同結(jié)構(gòu)或不同材料的晶體和超晶格的生長(zhǎng)。該法生長(zhǎng)溫度低,能嚴(yán)格控制外延層的層厚組分和摻雜濃度,但系統(tǒng)復(fù)雜,生長(zhǎng)速度慢,生長(zhǎng)面積也受到一定限制。分子束外延是50年代用真空蒸發(fā)技術(shù)制備半導(dǎo)體薄膜材料發(fā)展而來(lái)的。隨著超高真空技術(shù)的發(fā)展而日趨完善,由于分子束外延技術(shù)的發(fā)展開拓了一系列嶄新的超晶格器件,擴(kuò)展了半導(dǎo)體科學(xué)的新領(lǐng)域,進(jìn)一步說(shuō)明了半導(dǎo)體材料的發(fā)展對(duì)半導(dǎo)體物理和半導(dǎo)體器件的影響。分子束外延的優(yōu)點(diǎn)就是能夠制備超薄層的半導(dǎo)體材料；外延材料表面形貌好,而且面積較大均勻性較好；可以制成不同摻雜劑或不同成份的多層結(jié)構(gòu)；外延生長(zhǎng)的溫度較低,有利于提高外延層的純度和完整性；利用各種元素的粘附系數(shù)的差別,可制成化學(xué)配比較好的化合物半導(dǎo)體薄膜。離子束輔助沉積<IBAD>離子束輔助沉積<IBAD>是在氣相沉積的同時(shí),進(jìn)行離子束轟擊混合以改善薄膜性能的方法,英文為ionbeamassisteddeposition,簡(jiǎn)稱IBAD。絲網(wǎng)印刷技術(shù)絲網(wǎng)印刷是印版呈網(wǎng)狀、版面形成通孔和不通孔兩部分,印刷時(shí)油墨在刮墨版的擠壓下從版面通孔部分漏印在承印物上的一種技術(shù)。孔版印刷的原理是：印版〔紙膜版或其它版的版基上制作出可通過(guò)油墨的孔眼在印刷時(shí),通過(guò)一定的壓力使油墨通過(guò)孔版的孔眼轉(zhuǎn)移到承印物〔紙、瓷等上,形成圖象或文字。等離子噴鍍法熱噴涂的一種。現(xiàn)在通常稱作"等離子噴涂"。采用剛性非轉(zhuǎn)移型等離子弧為熱源,噴涂粉末狀的材料。將氬氣或氮?dú)獾裙ぷ鳉怏w引入噴槍,噴槍中的電弧將氣體電離成為高溫高速等離子體,將噴涂材料加熱到熔融或半熔融狀態(tài)并噴射到金屬表面形成涂層。沖擊波法沖擊波,是一種不連續(xù)峰在介質(zhì)中的傳播,這個(gè)峰導(dǎo)致介質(zhì)的壓強(qiáng)、溫度、密度等物理性質(zhì)的跳躍式改變。通常指核爆炸時(shí),爆炸中心壓力急劇升高,使周圍空氣猛烈震蕩而形成的波動(dòng)。沖擊波以超音速的速度從爆炸中心向周圍沖擊,具有很大的破壞力,是核爆炸重要的殺傷破壞因素之一。亦作爆炸波。鍛壓法鍛壓是鍛造和沖壓的合稱,是利用鍛壓機(jī)械的錘頭、砧塊、沖頭或通過(guò)模具對(duì)坯料施加壓力,使之產(chǎn)生塑性變形,從而獲得所需形狀和尺寸的制件的成形加工方法。熔融織構(gòu)生長(zhǎng)法〔MTG在高溫下部分熔化后定向凝固,以制備出取向好的氧化物超導(dǎo)體的工藝?；瘜W(xué)氣相沉積法化學(xué)氣相沉積<Chemicalvapordeposition,簡(jiǎn)稱CVD>是反應(yīng)物質(zhì)在氣態(tài)條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成固態(tài)物質(zhì)沉積在加熱的固態(tài)基體表面,進(jìn)而制得固體材料的工藝技術(shù)。它本質(zhì)上屬于原子疇的氣態(tài)傳質(zhì)過(guò)程。與之相對(duì)的是物理氣相沉積〔PVD。此外還有金屬包層復(fù)合帶法〔PIT、金屬芯復(fù)合絲法、裸絲或者裸帶法、翻空濺射法等。一些高溫超導(dǎo)材料的制備技術(shù)稀土REBCO塊材的制備高溫超導(dǎo)的REBCO塊材,出了具有大尺寸外,還具有很高的高性能,它是采用頂部籽晶熔融織構(gòu)生長(zhǎng)法來(lái)完成所有的加工程序,還在其中加入了Cu,Ga,Zn,Sn等一些金屬原色的摻雜對(duì)比來(lái)研究。二元或三元REBCO超導(dǎo)材料有高磁通釘扎特性和高Jc性能,但是在高磁場(chǎng)下因磁通之間的相互作用力,使樣品容易碎裂。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),在熔化法塊材中,電阻弛豫速率和氧擴(kuò)散遠(yuǎn)大于粉末瓷和液相外延YBCO。YBCO塊材的制備YBCO塊材樣品的最大直徑在100mm左右,然而在高溫超導(dǎo)體的應(yīng)用中,滿足大尺寸及異形材的要求,就需要很好的技術(shù)使超導(dǎo)塊材能夠形成大面積,所以制造大塊材的超導(dǎo)材料和YBCO塊材之間的技術(shù)是關(guān)鍵。目前,已有兩種可行的制備技術(shù)可以應(yīng)用于制備高溫YBCO大塊材材料：一、采用高溫超導(dǎo)的技術(shù)直接粘合兩塊YBCO樣品；二、直接在高溫下將兩塊壓接在一起；三、可以利用改進(jìn)PLD系統(tǒng)可以制備出大面積的YBCO薄膜；用這種方法制造出的YBCO薄膜,具有均勻的厚度和電性能[25]。四、可以采用將具有單晶硅輻射基片加熱器和活性氧發(fā)生器的激光沉積系統(tǒng),制備出雙面積的YBCO超導(dǎo)薄膜,它能達(dá)到很高的臨界溫度和臨界電流,美國(guó)的專家們就是利用改進(jìn)的PLD方法,制造出了YBCO超導(dǎo)層,所以說(shuō),這一技術(shù)的應(yīng)用,將會(huì)導(dǎo)致在高溫超導(dǎo)材料的研究上都是一個(gè)很大的突破[26]。五、可以利用阻擋層技術(shù),即在硅片或藍(lán)寶石襯底上外延上一層釔穩(wěn)定的氧化鋯緩沖層來(lái)制備出高溫超導(dǎo)的YBCO塊材。六、用IBAD的方法能夠制造出良好的YBCO材料提供一個(gè)很好的基礎(chǔ)[27],專家們就是應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)在柔韌的鎳基合金帶上制備出了具有良好織構(gòu)的YBCO層[28]。Bi2223塊材的制備[29]具專家的研究發(fā)現(xiàn),單純的Bi2223相塊材不具有很高的臨界電流密度,但是,如果把前驅(qū)粉以Bi223與第二相組合,就會(huì)表現(xiàn)出很高的臨界電流密度。MgB2塊材的制備[29]研究發(fā)現(xiàn),在MgB2的制備過(guò)程中,加Ag和不加Ag會(huì)表現(xiàn)出不同的結(jié)果,當(dāng)加入Ag時(shí),可以發(fā)AgMgB2相存在,并且作為磁通釘扎中心,使得到的材料有很高的臨界電流密度。高溫超導(dǎo)材料的應(yīng)用前景高溫超導(dǎo)材料的用途膜材〔薄膜、厚膜高溫超導(dǎo)薄膜是制作電子器件的基礎(chǔ),薄膜的研究進(jìn)展正是電子器件發(fā)展的標(biāo)志?？梢圆捎么趴貫R射〔MS和脈沖激光沉積〔PLD的鍍膜技術(shù)來(lái)對(duì)高溫超導(dǎo)薄膜進(jìn)行研究。高溫超導(dǎo)薄膜可以應(yīng)用于制造量子干涉儀、約瑟夫森結(jié)轉(zhuǎn)換器紅外探測(cè)器、微博諧振器、電信濾波器、LSI的故障分析、金屬礦床的探查等；高溫超導(dǎo)材料厚膜主要可以應(yīng)用于HTS磁屏蔽,微博諧振器,天線,電路互聯(lián)和電流開關(guān)等。它與薄膜的不同在于沉積方式的不同,薄膜采用晶體襯底的沉積方式,而且沉積出的薄膜具有一定的取向度,薄膜還需要使用真空技術(shù)才能完成,然而厚膜通常使用絲網(wǎng)印刷和刮漿法,有時(shí)還采用熱解噴涂和電泳沉積的方法來(lái)制備高溫超導(dǎo)厚膜材料。塊材高溫超導(dǎo)塊材材料的制備方法一般采用干壓法,鍛壓法,沖擊波法,熔融織構(gòu)生長(zhǎng)方法；通過(guò)這些方法制備得到的材料能夠應(yīng)用于磁懸浮、磁性軸承、飛輪、利用塊超導(dǎo)體周圍大的磁場(chǎng)梯度的磁分離裝置處理赤潮等污濁物等；雖然制備方法比較簡(jiǎn)單,但是制備出的材料都不能使臨界溫度Tc和臨界電流Jc達(dá)到應(yīng)用中的要求,有的Tc達(dá)到了要求,但Jc可能滿足不了要求,有的Jc達(dá)到了要求,但Tc卻在一定程度上受到了限制；經(jīng)過(guò)多年的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),采用定向凝固技術(shù)制備出的一些塊材,其Jc可達(dá)到很高,但更高的的Jc塊材還有待于進(jìn)一步完善；采用四探針?lè)y(cè)出圓柱形Bi-2223塊材的Jc達(dá)到了10000A/cm2〔5K,4.75T[30]。線材、帶材在眾多帶材材料中,鉍鍶鈣銅氧具有優(yōu)良的可加工性,得到了大量的開發(fā),被稱為"第一代帶材"；隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,"第二代帶材"的YBCO超導(dǎo)帶材受到很多科學(xué)家的青睞,它是一種在軋制金屬基帶上制造出來(lái)的美國(guó)對(duì)這一材料提出了兩種可實(shí)行的方案,一種是軋制雙取向金屬基帶法,另一種是在非取向鎳基帶上,通過(guò)離子束輔助沉積技術(shù)來(lái)制造外延生長(zhǎng)YBCO超導(dǎo)層[31]。線材、帶材主要應(yīng)用于發(fā)電機(jī)、動(dòng)力傳輸、輸電電纜、超導(dǎo)變壓器及限流器、20K以下產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)的大型超導(dǎo)磁體、拉Si單晶用的磁體、磁分離、冷凍技術(shù)等方面；高溫超導(dǎo)線材、帶材在強(qiáng)電上的應(yīng)用,要求很高,必須使高溫超導(dǎo)體被加工成包含有超導(dǎo)體和一種普通金屬的復(fù)合多絲線材或帶材,但是由于高溫超導(dǎo)體在臨界電流和臨界溫度上克服不了種種在顯示出來(lái)的性質(zhì),所以不能被拉成線材或壓縮成帶材；但是在眾多的線材、帶材的制備工藝中,鉍系瓷粉體銀套管軋法是目前最理想的一種,制備出來(lái)的材料的臨界電流和臨界溫度都在一定程度滿足要求；有專家發(fā)現(xiàn),只要控制好熱機(jī)加工條件,是可以制備出很高的臨界溫度的鉈系〔鉈、鉛—1223和〔鉈、鉍—1123帶材的[32]。值得注意的是,YBCO帶材的獲得方法不多,所以制備出的YBCO材料基帶選擇、生長(zhǎng)速度慢、裂紋生成及脆弱性等問(wèn)題不容易克服。上述這些高溫超導(dǎo)材料在晶粒邊界處存在約瑟夫型弱連接[33],所以可以通過(guò)限制電流通路上高角度晶界的方法來(lái)克服這些問(wèn)題,克服這些問(wèn)題的制備方法有：熔融織構(gòu)法、變形織構(gòu)法、磁場(chǎng)調(diào)節(jié)法、襯底誘導(dǎo)織構(gòu)發(fā)等[34]。這些方法都能克服弱連接的大塊釔系材料,其臨界電流能夠達(dá)到很高,但是應(yīng)用于鉍系瓷卻取不到很好的效果,主要是因?yàn)榇傻奶厥饩w結(jié)構(gòu)的顯微結(jié)構(gòu)決定了的[35]。除此之外,磁通蠕動(dòng)也是一個(gè)難以克服的困難。鉍系和鉈系就是由于這種原因造成的,但是磁通釘扎的方法目前可以克服磁通蠕動(dòng)的問(wèn)題,在這種方法中,我們能夠應(yīng)用中字/質(zhì)子輻照、相分解、非超導(dǎo)性第二相禰散發(fā)、化學(xué)摻雜法、沖擊波加載法來(lái)解決出現(xiàn)的磁通蠕動(dòng)。通過(guò)這些方法制備出的材料,臨界電流和臨界溫度都有所改善,能夠取得很好的效果,但是更好的方法還有待于進(jìn)一步的研究,使高溫超導(dǎo)機(jī)制更加完善。高溫超導(dǎo)材料的的應(yīng)用前景高溫超導(dǎo)材料有著很廣泛的應(yīng)用前景,人們生活的社會(huì)的方方面面都離不開高溫超導(dǎo)材料的應(yīng)用,回顧1986年高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在,人們的生活大大改善了,都離不開這些材料的開發(fā)應(yīng)用,但也讓我們看到了一些有志之士走過(guò)的艱辛歷程,他們開發(fā)出來(lái)的東西,讓我們的社會(huì)發(fā)生翻天覆地的巨變,為改善我們的生活環(huán)境,為我們的后代,他們還在努力著?；赝覀兊纳磉?到處都可以看到超導(dǎo)材料的應(yīng)用：輸電電纜、變壓器、故障電流限制器〔FCL、大氣流引線、電機(jī)、飛輪儲(chǔ)能、磁共振成像儀〔MRI、磁懸浮列車泡沫鋁板〔可做吸聲材料數(shù)字集成電路、制冷機(jī)、探傷的RF—SQID、衛(wèi)星通訊用高溫超導(dǎo)濾波器等。超導(dǎo)材料廣泛應(yīng)用于能源、交通、醫(yī)療社會(huì)福利、電子通信、科學(xué)儀器、機(jī)械加工、重大科技工程、國(guó)防等不同的領(lǐng)域,它是一項(xiàng)具有巨大開發(fā)價(jià)值的高新工藝。美國(guó)維吉尼亞州亞歷山大港的BL市場(chǎng)調(diào)查報(bào)告"高溫超導(dǎo)電性：產(chǎn)品及其效益"估計(jì)：高溫超導(dǎo)進(jìn)入市場(chǎng)的年代分別為：故障限流器在20XX—20XX,變壓器和電纜在20XX,馬達(dá)在20XX,發(fā)電機(jī)在20XX；占市場(chǎng)50%的年代：地下電纜在20XX,變壓器和電纜在2015年,馬達(dá)在2016年,發(fā)電機(jī)在2021年[36]。美國(guó)根據(jù)自己的研制開發(fā)情況,分期投入了大量的資金在高溫超導(dǎo)材料的應(yīng)用方面。下面對(duì)一些應(yīng)用方面做一點(diǎn)總結(jié)：高溫超導(dǎo)電纜的應(yīng)用前景高溫超導(dǎo)電纜的最大一個(gè)應(yīng)用就是向大城市輸送電。在人們的生活中,照明是一個(gè)必不可少的東西,沒(méi)有了照明,就像又回到古代社會(huì)一樣,所以滿足所有人的用電,是一個(gè)很艱巨的大問(wèn)題；然而由于材料本身的影響,使輸送的電壓不能供應(yīng)客戶的需要,在輸送過(guò)程中損失很大,只要我們可以克服輸送過(guò)程中的損失,就可以的到最大的效益；而且隨著社會(huì)的進(jìn)步,人們的生活改善了,晚上要照明,要看電視,要上網(wǎng),還要做一些其他與用電有關(guān)的事情,白天要上班,更是離不開網(wǎng)絡(luò)；夏天熱了要開空調(diào),要開風(fēng)扇等,冬天冷了要開暖氣等,而這些生活必需品都是超大電功率的用電器,所以沒(méi)有一個(gè)正常的供應(yīng)是不行的,大到國(guó)家,小到社會(huì),很多器具離開電是不能正常使用的,所以克服輸電損失是一個(gè)急需解決的大問(wèn)題。高溫電纜有很多優(yōu)越性：體積小、損耗低、質(zhì)量輕、載流大、壽命長(zhǎng)、技術(shù)比較成熟等。美國(guó)在20XX第一期已投入4000萬(wàn)在馬達(dá)、磁分離、電纜和變壓器方面,第二期投入2000—3000萬(wàn)在三相電纜上,從這可以看出美國(guó)對(duì)電纜輸電方面的重視；日本、丹麥等國(guó)家在這一方面也做出了部署,都希望未來(lái)在高溫超導(dǎo)市場(chǎng)上有自己的一席之地。我國(guó)已研制出1m,1000A的HTS電纜[37],6m/2000A直流電纜和1m/600A交流電纜正在研制中；是多年過(guò)去了,著一些材料應(yīng)該已經(jīng)制成了,只是還沒(méi)有投入到市場(chǎng)中。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,高溫超導(dǎo)電纜肯定會(huì)投放到市場(chǎng)中,達(dá)到長(zhǎng)距離輸送電,應(yīng)用到人們的方方面面。高溫超導(dǎo)大電流引線的應(yīng)用前景充分利用高溫超導(dǎo)的零電阻效應(yīng)和低熱導(dǎo)的性質(zhì)優(yōu)勢(shì),可以用來(lái)制造大電流引線。制備技術(shù)的關(guān)鍵是引線形狀的設(shè)計(jì),氣冷及其漏熱測(cè)量,電流循環(huán)和降低結(jié)點(diǎn)電阻,使熱損耗達(dá)到最低,提高機(jī)械強(qiáng)度和磁場(chǎng)下的性能。目前,已經(jīng)研制出了很多種類的科研材料。西北有色金屬研制成了1KA級(jí)Bi2223電流引線,直接用于了制冷的NbTi磁體系統(tǒng)[38]。高溫超導(dǎo)故障電流限制器〔FCL的應(yīng)用前景隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電力工業(yè)迅速崛起,中國(guó)的電網(wǎng)正在四通八達(dá),電網(wǎng)建設(shè)越來(lái)越快,但是在這設(shè)中,有些條件肯定跟不上這一發(fā)展,已老化的FCL成效低,不能彌補(bǔ)故障所帶來(lái)的損失,電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性有明顯的不足之處。所以不但要提高電網(wǎng)的安全性,更要注重的是電網(wǎng)的穩(wěn)定性的建設(shè),同時(shí)還要提高用電的效率。美國(guó)能源部第一期出資340萬(wàn)美元,用于高溫故障限流器方面的建設(shè),第二期又出資700萬(wàn)美元用于這一方面的開發(fā),先后進(jìn)行了多級(jí)的實(shí)驗(yàn)；瑞士、斯洛伐克、日本等國(guó)也在這一方面積極開發(fā)。國(guó)一些大學(xué)及科學(xué)院也在這一方面不懈的努力著,展開這一方面的工作[39-40]。高溫超導(dǎo)變壓器的應(yīng)用前景高溫超導(dǎo)變壓器與常規(guī)的變壓器的不同之處在于：超導(dǎo)變壓器具有質(zhì)量輕、體積小、過(guò)載能力強(qiáng)、成本低、運(yùn)行阻抗小、有限流功能、總耗小、無(wú)油運(yùn)行可避免火災(zāi)、對(duì)環(huán)境友好、保護(hù)電站、節(jié)約成本、提高發(fā)電機(jī)有效功率等特點(diǎn)。中國(guó)于20XX研制出了630千伏安、三相高溫超導(dǎo)變壓器并投入到了配電網(wǎng)試驗(yàn)運(yùn)行。高溫超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的應(yīng)用前景風(fēng)力發(fā)電機(jī)也是目前應(yīng)用很熱的一個(gè)領(lǐng)域。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率越大,其發(fā)電效率就越大；目前國(guó)際上最大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)為5兆瓦左右,由于需要的設(shè)備多,規(guī)模大,所以所需要的技術(shù)含量也比較高,投入的資金大,所以要建一座風(fēng)力發(fā)電機(jī)不是一件容易的事情。國(guó)已建成一些10兆瓦左右的風(fēng)力發(fā)電機(jī),基本上可以解決對(duì)能源的需求問(wèn)題,在20XX建成課一座1000兆瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī),而且風(fēng)力發(fā)電是一種對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染的大型發(fā)電,是一項(xiàng)課取之不盡的可再生資源。目前,中國(guó)已建成突破100千兆瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī),1億兆瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)正在下一步的計(jì)劃中。高溫超導(dǎo)磁懸浮列車的應(yīng)用前景當(dāng)前城市擁擠已成為一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題,大多數(shù)城市交通問(wèn)題十分嚴(yán)重,道路建設(shè)更不上,地下軌道交通不發(fā)達(dá),而且多數(shù)城市的道路規(guī)劃不合理,建房不規(guī),質(zhì)量不可靠,以后即使要建設(shè)更寬更好的道路,也不是現(xiàn)實(shí),所以應(yīng)該積極開發(fā)一種新型的解決方案,既可以緩解當(dāng)前的問(wèn)題,也可以對(duì)環(huán)境不會(huì)造成很大的損壞。低速高溫超導(dǎo)磁懸浮列車在運(yùn)行中可以做到無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲、污染小、安全可靠、技術(shù)不是很高、投入也不大、國(guó)企可以自主研制,開發(fā)這一新型的運(yùn)行交通工具勢(shì)在必行,而且加之軌道交通項(xiàng)目較容易,所以低俗磁懸浮列車在國(guó)將會(huì)得到很快的發(fā)展。高溫超導(dǎo)技術(shù)在地質(zhì)學(xué)上的應(yīng)用前景我國(guó)是第一個(gè)把高溫超導(dǎo)強(qiáng)磁計(jì)〔SQUID應(yīng)用在地質(zhì)學(xué)上的國(guó)家,因此在地質(zhì)方面的研究在國(guó)際上一直處于領(lǐng)先水平。在地質(zhì)學(xué)上應(yīng)用高溫超導(dǎo)強(qiáng)磁計(jì),有很多優(yōu)點(diǎn)；它是一種能直接測(cè)量磁場(chǎng)的傳感器。與傳統(tǒng)的探頭間接測(cè)量相比,直接測(cè)量更有利于避免誤差的出現(xiàn),因此,直接測(cè)量的優(yōu)越性顯而易見：更符合物理模型的假設(shè)要求、測(cè)量的動(dòng)態(tài)圍大、頻率寬帶比傳統(tǒng)的探頭要寬、低頻響應(yīng)好。超導(dǎo)重力儀可分辨測(cè)量極小的重力值的變化,但是高溫超導(dǎo)重力儀的研制難度太大,到目前為止還沒(méi)有研制成功,他需要一個(gè)非常均勻的磁場(chǎng),因?yàn)檫@個(gè)均勻磁場(chǎng)將決定重力儀的靈敏度和測(cè)量數(shù)據(jù)的可信度。所以,以后的研究方向?qū)?huì)偏向這一方向。對(duì)高溫超導(dǎo)磁梯度儀的應(yīng)用也是一個(gè)方面。應(yīng)用高溫超導(dǎo)磁梯度儀對(duì)靶區(qū)中的礦體進(jìn)行精密定位,但是只限于平面,而實(shí)際的情況并不是這樣；理論上磁場(chǎng)不僅具有方向性,還有頻率特征,所以這一定位是一個(gè)三位特征的定位。若能成功研制出應(yīng)用在地質(zhì)學(xué)上的高溫超導(dǎo)次梯度儀,這一設(shè)想是可以實(shí)現(xiàn)的。超導(dǎo)磁體度儀是一個(gè)很具有發(fā)展?jié)摿Φ膬x器。高溫超導(dǎo)在臨床醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用高溫超導(dǎo)磁梯度儀不僅可以用在地質(zhì)學(xué)上,還可以應(yīng)用在臨床醫(yī)學(xué)上,在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用,會(huì)使它發(fā)揮出更大的潛能。應(yīng)用此項(xiàng)儀器可以完成人體的心磁、腦磁的測(cè)量,因?yàn)槿梭w中有電解質(zhì),血液循環(huán)就會(huì)有微弱的電流產(chǎn)生,就會(huì)產(chǎn)生微弱的磁場(chǎng),所以就可以對(duì)人體的血液進(jìn)行測(cè)量就能診斷人體的一些疾病。而有的專家認(rèn)為人做的動(dòng)作,都是思維活動(dòng),都要從大腦的神經(jīng)中樞網(wǎng)絡(luò)以信號(hào)的形式傳向人體的各個(gè)部位；有實(shí)驗(yàn)證實(shí),傳輸?shù)木褪请娏?這樣對(duì)人體的研究就會(huì)容易很多。應(yīng)用這種儀器來(lái)對(duì)人體進(jìn)行測(cè)量,可以避免外來(lái)的噪聲信號(hào)的干擾。但是要研究這種儀器,不是一件容易的事,它存在很多技術(shù)上的難點(diǎn)[41]：〔1梯度傳感器—超導(dǎo)梯度線圈。在理論上,上下兩個(gè)線圈接受的磁通的面積要絕對(duì)相等,這一般是不可能做到的；這個(gè)超導(dǎo)梯度線圈還必須是一個(gè)超導(dǎo)的封閉線圈,它才是梯度傳感器?！?對(duì)這個(gè)超導(dǎo)梯度線圈如何進(jìn)行測(cè)試,以檢測(cè)是該信號(hào)還是梯度信號(hào),不超導(dǎo)不是梯度信號(hào)?！?這個(gè)超導(dǎo)梯度線圈如何把獲得的梯度信號(hào)傳輸?shù)诫娮泳€路上去,把磁場(chǎng)梯度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào),通過(guò)電子線路讀出來(lái)?！?梯度信號(hào)的標(biāo)定。只要能克服這些技術(shù)上的難點(diǎn),高溫超導(dǎo)磁梯度儀是可以問(wèn)世的。在科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的今天,超導(dǎo)是具有劃時(shí)代意義研究方向,有望在很多領(lǐng)域都能夠得到應(yīng)用,以美國(guó)、日本為代表的經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó),在這一方面研究已經(jīng)取得了很多舉世矚目的成就。但目前低溫方面的儀器已經(jīng)研制出來(lái),而高溫超導(dǎo)方面的相關(guān)儀器還不能順利的研制出來(lái),所以說(shuō)高溫超導(dǎo)技術(shù)還不成成熟,還有更多的領(lǐng)域是我們意想不到的,受到知識(shí)方面的限制,技術(shù)的限制,還不能挖掘出更多的東西來(lái),所以在這一方面好需要更多的有志之士共同努力才能完成。結(jié)論高溫超導(dǎo)材料經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,在各個(gè)方面都取得了令人振奮的成績(jī)。在線材制造方面,已能制備出1公里級(jí)長(zhǎng)的高Jc的BSCCO帶材。用這種帶材已制備出可在77k運(yùn)行的超導(dǎo)輸電電纜原型。在塊材方面,用PMP法制備的YBCO超導(dǎo)體的Jc高達(dá)1.4×105A/cm2。大尺寸單晶和YBCO體系大塊材料的磁懸浮性能,及捕獲磁通的能力已接近實(shí)用水平。具有上千安培的高溫超導(dǎo)電流引線已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商品化。第二代導(dǎo)體IBAD和RDBiTS帶材的出現(xiàn),給液氮溫區(qū)的強(qiáng)電應(yīng)用展示了美好的前景。高質(zhì)量YBCO薄膜材料的制造工藝已成熟,用它制作的可用于液氮溫度的SQUID器件已商品化。盡管高溫超導(dǎo)研究已取得很大的進(jìn)展,但仍存在許多困難,對(duì)高溫超導(dǎo)體在高溫高場(chǎng)下釘扎機(jī)制的認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,釘扎中心與磁通線的相互作用還有待于進(jìn)一步闡明,對(duì)不可逆線的性質(zhì),起源和理論解釋還需要進(jìn)一步研究。此外,對(duì)高Tc超導(dǎo)體的成相機(jī)理和磁通動(dòng)力學(xué)特性等還缺乏足夠的理解,這些問(wèn)題的解決將會(huì)對(duì)高Jc超導(dǎo)材料的發(fā)展提供重要的依據(jù)。從超導(dǎo)技術(shù)發(fā)展的歷程來(lái)看,新的更高Tc材料的發(fā)現(xiàn)和制造工藝技術(shù)突破都有可能。目前高溫超導(dǎo)材料正從研究階段向應(yīng)用階段轉(zhuǎn)變,未來(lái)的十年可能會(huì)是市場(chǎng)發(fā)展和高Tc材料產(chǎn)業(yè)化的十年。目前世界上已形成每年約20億美元的超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng),但主要還停留在低溫區(qū)。從歷史的眼光來(lái)看,十年在科技領(lǐng)域并不是一個(gè)很長(zhǎng)的時(shí)期,在過(guò)去的幾個(gè)十年中,高溫超導(dǎo)都已經(jīng)有了新的突破,很多國(guó)家已經(jīng)投入了大量的人力物力在高溫超導(dǎo)這一領(lǐng)域,每年用于這一領(lǐng)域的資金也在逐年成上升的趨勢(shì),所以人們有理由相信,在未來(lái)的幾十年將會(huì)在高溫超導(dǎo)機(jī)制,更高Tc超導(dǎo)體探索以及高溫超導(dǎo)應(yīng)用方面取得重大進(jìn)展。致四年大學(xué),恍如云煙,在這個(gè)即將要畫上句號(hào)的時(shí)刻,我的心無(wú)法平靜,那些熟悉的人,那些熟悉的事,在大腦里反復(fù)重演著。本論文在老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下得以順利完成,他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度一直激勵(lì)著我奮發(fā)向上；同時(shí)還在思想上、生活上給我無(wú)微不至的關(guān)懷,在此向老師致以誠(chéng)摯的意和崇高的敬意！其次,我要感物理系的各位領(lǐng)導(dǎo),一直孜孜不倦的督促我們?nèi)スタ苏撐牡碾y點(diǎn),敦敦教誨將會(huì)給我們以后的人生道路帶來(lái)很大的影響！最后,我還要感我的爸爸媽媽,在我最無(wú)助的時(shí)候,他們給予了我心靈上最大的安慰,給予了我堅(jiān)持的力量；他們養(yǎng)育了我,我無(wú)以為報(bào),健康幸福是我最大的心愿！馬關(guān)愛民族師學(xué)院物理系參考文獻(xiàn)[1]AndersonPW.TheresonatingvalencebongstateinLa2CuO4andsuperconductivity[J].Science,1987,235:1196-1201.[2]SchriefferJR,WenXG,ZhangSC.Dynamicspinfluctuationsandthebagmechanismofhigh-Tcsuperconductivity[J].PhysRevB,1989,39:11663-11667.[3]MillisAJ,MonienH,PinsD.PhenomenologicalmodelofnuclearrelaxationinthenormalstateofYBa2Cu3O7[J].PhysRevB,1990,42:167-171.[4]MonienH,PinsD.SpinexcitationsandpairinggapsinthesuperconductingstateofYBa2Cu3O.PhysRevB,1990,41:6297-6302.[5]VarmaCM,LittlewoodPB,Schmitt-RinkS.PhenomenologyofthenormalstateofCu-Ohigh-temperaturesuperconductors[J].PhysRevLett,1989,63:1996-1999.[6]ZhangSC.AunifiedtheorybasedonSO<5>symmetryofsuperconductivityandantiferromagnetism[J].Science,1997,275:1089-1093.[7]群.高溫超導(dǎo)機(jī)制研究的現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].學(xué)院學(xué)報(bào),2003,19〔2:32-34.[8]其瑞.高溫超導(dǎo)電性[M