超导及其应用探索

简单介绍了超导的基本知识和超导材料的发展历程,详细阐述了超导材料在能源、电力、交通、科研、通讯、医学等领域的应用及其前景.     

超导及超导材料的应用

超导是金属或合金在较低温度下电阻变为零的性质。自从超导发现至今,超导的研究和超导材料的研制已迅速发展。超导材料的物质结构及性质已逐渐研究清楚,超导的临界温度已从开始的几开升至一百多开,超导材料得到广泛应用,特别是高温超导材料的广泛应用将会给社会带来的巨大变革。     

超导磁浮交通研究进展

超导磁浮交通具有无接触摩擦磨损、运行速度高、环境友好、安全可靠等优点,是先进轨道交通技术的典型代表。基于钉扎效应的高温超导磁浮列车与以超导磁体作为车载动子的电动磁浮列车是超导磁浮交通的主要形式.文中分别详细介绍了高温超导磁浮列车与电动磁浮列车各自结构原理及发展历程,并总结了这两种典型超导磁浮交通形式的主要优缺点.目前超导磁浮交通总体朝向"高速"方向发展,结合真空管道的高温超导磁浮以及利用高温超导磁体取代低温超导磁体的电动磁浮将是未来高速交通的主要选择.     

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.     

欧盟经济积极向绿色能源和绿色交通转型

近日，欧盟理事会（EC）正式通过决议，确定了欧盟2030年能源与气变发展战略目标。到2030年，欧盟将在1990年水平上，减少温室气体排放至少40%以上，可再生能源占总能源消费结构至少27％以上，提高能源效率至少27％以上。要求欧盟成员国重新审视本国的相关政策和加强相互之间的协调协同，积极促使欧盟经济向绿色能源和绿色交通转型。     

超导、超流和波动超导的特征研究

超导、超流和波动超导它们的最大共同特点是粒子在运动过程中没有能量损失,即无阻输运。无阻输运是物理学上的一种极为重要的现象,超流、超导到新近发现的波动超导是无阻输运的物理现象,在理论研究和应用研究都有极为重要的意义。通过物理学基本原理分别研究超流、超导的基本特征,提出区域等势是形成无阻输运的基础,并对波动超导特征提出相关理论推导,得到了一些重要的结论。这对进一步理解超流、超导的机制,对超流、超导和波动超导等无阻输运性质的物理现象的全面理解有重要的意义。     

太阳能在公路交通领域中的应用

太阳能以其节能、清洁、零排放、来源广泛、安全等特点,成为目前各种新能源中越来越受重视的一种绿色能源。通过对太阳能设施在公路交通各领域中的应用分析,提出了缓解交通能源危机及交通环境问题的新思路。     

试论在建筑领域应用可再生能源的具体措施

利用太阳能、浅层地热能等可再生能源解决建筑物的采暖空调、热水供应、照明等,是可再生能源在建筑领域应用的重要举措．是落实科学发展观,实施节能减排和实现可持续发展的重要内容。     

GIS在交通领域中的应用现状与发展趋势

文章介绍了地理信息系统(GIS)在交通领域中的应用现状,并预见了GIS及其在交通领域的发展趋势.     

交通能源需求量组合预测模型研究

本文尝试将组合预测法应用于我国交通能源需求量的预测,以提高预测精度．通过赋予合理权重,将误差修正模型、非线性回归模型和多元回归模型加权组合建立组合预测模型．对各模型进行平均绝对百分误差（MAPE）、希尔不等系数（Theil IC）和均方根误差（RMSE）等指标的比较,证明单一模型经过组合能够提高预测精度．     

交通领域本体的构建及应用

目前, 虽然监控视频数据量迅速增加, 但是每年仍因交通违规行为造成大量的交通事故和人身伤亡. 海量监控视频的检索系统存在“找不到”和“难理解”的问题. 为了解决上述问题, 在交通领域中引入本体. 首先详细介绍视频语义内容模型, 并对模型中包含的对象、概念、事件、时间关系、空间关系等语义知识进行形式化描述; 然后以交通违规领域为例, 用软件protégé 4.2构建该领域的本体, 并用JCreator 编辑器导出交通违规领域本体的代码; 最后将该模型应用于南昌的有关项目中, 取得了良好的效果.     

超导磁分离在造纸厂污水净化中的应用

针对小型造纸厂污水处理问题.开展了超导磁分离技术研究.设计并研制出制冷机直接冷却的高温超导磁体,磁体中心磁场在直流运行状态下达到1.48 T,交流运行状态达3.92 T.利用该超导磁体对造纸厂废水进行了磁分离处理.实验中,预先在废水中加入经过表面等离子有机改性的铁磁性颗粒,并与污水中非磁性有害物质絮接,通过强磁场实现水中污染物的分离.实验结果表明,经磁分离处理的集水池废水COD值由起始的1 780 mg/L降到147 mg/L,净化效果良好.讨论了利用等离子体聚合薄膜制备具有强捕捉能力的磁性粒子工艺.     

超导材料的超快光谱研究

电子、晶格、自旋和轨道微观自由度对超导材料的宏观特性起到至关重要的作用.在超导体系中,特别是非常规超导材料,这些自由度衍生出具有不同能量尺度的玻色激发和有序态.前者如声子、磁振子、电荷密度波、自旋密度波、自旋涨落、向列涨落等;后者如超导态、赝能隙态、向列相、反铁磁/铁磁等.前者与后者的形成密切相关.尤其是,不同的玻色激发在频域内纠缠在一起彼此相互作用,同时又与电子(或准粒子)耦合,构建出复杂而又丰富的平衡态和非平衡态物理过程.超快光谱技术的独特性在于具有宽能量范围和高时间分辨率的特点,利用光(电磁波)与超导材料相互作用中的线性和非线性响应,可以共振或非共振地探测与调控这类材料中的准平衡或非平衡态动力学属性.因为桌面超快光谱系统功能全面且具有很大的灵活性,它不仅被应用于超导体系,而且被广泛应用于其他各种无机和有机材料.由于非平衡态理论,特别是与关联电子体系相关的,目前还处在快速发展的阶段,所以本综述主要介绍了常用的桌面超快光谱技术和目前被广泛使用的相关分析理论,聚焦于讨论超导材料中超快光谱实验数据涌现出来的一些普适性趋势及进展.所涉及的超导材料包含了常规超导体、铜氧化物超导体、铁基超导体和重费米子超导体.     

在垂直和任意方向磁场中的六角形超导网络相边界

给出了在垂直外磁场和任意方向外磁场中的七节点六角形超导网络相边的精确解析表达式,由此表达式求出了两种情况下的六角形网络的相边界,得到了在任意方向外磁场中的网络相边界Ｔｃ（Ｈ）是以敏感和复杂的方式依赖于磁场大小和方向,并对相边界Ｔｃ（Ｈ）这些特性的某些应用给予了讨论。     

高温超导体YBa_2Cu_3O_(7-x)的结构、形貌和性质

本文研究了高温超导体YBa_2Cu_3O_(7-x)的结构、形貌和性质。使用SEM,TEM,EDS和SAED等探讨了化合物成分、结构、形貌。测量了样品的电阻与温度、磁化率与温度的关系,得到零电阻温度T_(C0)≈91K,完全抗磁性温度88K。并对超导化合物YBa_2Cu_3O_(7-x)的性质作了初步分析。     

MgB_2超导材料的薄膜制备及其超导器件的实现

报道了采用电子束蒸发技术实现MgB2薄膜制备的实验工作。通过蒸镀B膜和Mg/B多层膜两种前驱体,分别经高温区(~900℃)和中温区(~700℃)退火处理后成功获得了高质量的MgB2薄膜样品。对样品的超导性能、晶体结构和表面形貌进行了详细的测量和表征,并对两类样品性质上所表现出的差异进行了分析。此外,还报道了在薄膜制备基础上利用微加工技术实现的超导微波谐振器的结果。     

混沌理论在交通领域中的应用前景初探

将交通系统看作具有高度复杂性和长期行为不可预测的混沌系统,论述了混沌理论与交通系统之间的关系,分析了混沌理论在交通领域中应用的可行性,并从系统建模、交通流预测、交通控制等几个方面对混沌理论的应用前景进行了探讨,说明混沌理论为交通流管控系统提供了新的手段,有着良好的应用前景.     

MgB2超导材料的薄膜制备及其超导器件的实现

报道了采用电子束蒸发技术实现MgB₂薄膜制备的实验工作。通过蒸镀B膜和Mg/B多层膜两种前驱体,分别经高温区(～900℃)和中温区(～700℃)退火处理后成功获得了高质量的MgB₂薄膜样品。对样品的超导性能、晶体结构和表面形貌进行了详细的测量和表征,并对两类样品性质上所表现出的差异进行了分析。此外,还报道了在薄膜制备基础上利用微加工技术实现的超导微波谐振器的结果。