高温超导体磁通动力学的一些重要进展

简要回顾了近１０年来,高温超导体磁通动力学领域中理论和实验上的一些重要进展。在理论领域中,Ｆｉｓｈｅｒ等人提出的涡旋玻璃理论改变了人们对磁通运动耗散的认识,因此在此着重介绍。在涡旋态的相图方面,尽管目前还没有彻底弄清楚,但理论和实验研究均展示出了非常丰富的物理内容。还对实验中所发现的一些重要或反常的现象进行了介绍。并对高温超导体的应用和所存在的物理问题和了简单的概述。     

高温超导体磁通动力学和混合态相图(II)

文章简要介绍了高温超导体磁通动力学和混合态物理在过去十余年的发展.高温超导体由于其自身的一些特点,使得它与常规超导体相比较拥有极其丰富的相图,磁通动力学也表现出了非常丰富的研究内容,很多新的概念被提出,新的现象被观察到.比如说涡旋玻璃态,集体钉扎和蠕动,磁通格子的一级和二级熔化相变,布拉格玻璃,峰值效应,二维涡旋饼态,Josephson 磁通运动等等,均是在高温超导体发现之后提出来的新的概念或新发现的现象.有些研究结果目前尚无定论,如关于涡旋玻璃态存在与否的争论至今仍然在进行,但是这些研究内容无疑会大大促进超导物理的发展.高温超导体磁通动力学纷繁复杂的研究内容可以归结为三个相互关联的数字：Ginzburg数(Tc/H2cεζ3)2/2,量子电阻Qu=(e2/)(ρn/εζ),和临界电流的比值jc/j0,这里ζ是相干长度,Hc是热力学临界磁场,ε是有效质量的各向异性度,ρn是正常态电阻率,jc是零温临界电流,j0是拆对临界电流.对于高温超导体前两个数值（Ginzburg数和量子电阻）很大,而临界电流比值较小,因此导致有强的热涨落和量子涨落,以及很强的磁通运动行为（对应小的实测临界电流）.磁通动力学的研究从更深层次影响超导体的临界电流问题和强电应用的发展,最后简要地介绍了这方面的情况.     

高温超导体磁通动力学和混合态相图(Ⅰ)

文章简要介绍了高温超导体磁通动力学和混合态物理在过去十余年的发展.高温超导体由于其自身的一些特点,使得它与常规超导体相比较拥有极其丰富的相图,磁通动力学也表现出了非常丰富的研究内容,很多新的概念被提出,新的现象被观察到.比如说涡旋玻璃态,集体钉扎和蠕动,磁通格子的一级和二级熔化相变,布拉格玻璃,峰值效应,二维涡旋饼态,Josephson 磁通运动等等,均是在高温超导体发现之后提出来的新的概念或新发现的现象.有些研究结果目前尚无定论,如关于涡旋玻璃态存在与否的争论至今仍然在进行,但是这些研究内容无疑会大大促进超导物理的发展.高温超导体磁通动力学纷繁复杂的研究内容可以归结为三个相互关联的数字：Ginzburg数(Tc/H2cεζ3)2/2,量子电阻Qu=(e2/)(ρn/εζ),和临界电流的比值jc/j0,这里ζ是相干长度,Hc是热力学临界磁场,ε是有效质量的各向异性度,ρn是正常态电阻率,jc是零温临界电流,j0是拆对临界电流.对于高温超导体前两个数值（Ginzburg数和量子电阻）很大,而临界电流比值较小,因此导致有强的热涨落和量子涨落,以及很强的磁通运动行为（对应小的实测临界电流）.磁通动力学的研究从更深层次影响超导体的临界电流问题和强电应用的发展,最后简要地介绍了这方面的情况     

高温超导体磁通动力学和混合态相图(Ⅰ)

文章简要介绍了高温超导体磁通动力学和混合态物理在过去十余年的发展。高温超导体由于其自身的一些特点，使得它与常规超导体相比较拥有极其丰富的相图，磁通动力学也表现出了非常丰富的研究内容，很多新的概念被提出，新的现象被观察到。比如说涡旋玻璃态，集体钉扎和蠕动，磁通格子的一级和二级熔化相变，布拉格玻璃，峰值效应，二维涡旋饼态，Josephson磁通运动等等，均是在高温超导体发现之后提出来的新的概念或新发现的现象。有些研究结果目前尚无定论，如关于涡旋玻璃态存在与否的争论至今仍然在进行，但是这些研究内容无疑会大大促进超导物理的发展。高温超导体磁通动力学纷繁复杂的研究内容可以归结为三个相互关联的数字：Ginzburg数（T/He^2εξ^3）^2／2，量子电阻Qu=（e^2／h）（ρn/／εξ），和临界电流的比值jc/jo,这里ξ是相干长度，Hc是热力学临界磁场，ε是有效质量的各向异性度,ρn是正常态电阻率，jc是零温临界电流，jo是拆对临界电流。对于高温超导体前两个数值（Ginzburg数和量子电阻）很大，而临界电流比值较小，因此导致有强的热涨落和量子涨落，以及很强的磁通运动行为（对应小的实测临界电流）。磁通动力学的研究从更深层次影响超导体的临界电流问题和强电应用的发展，最后简要地介绍了这方面的情况。     

高温超导体临界电流的测量

本文报道高温超导体临界电流测量若干问题的研究.电磁测量和数值模拟指出,对于高温超导体,电输运法测量的临界电流可能与电流扫描速度有关,快速扫描,特别是脉冲法测量的临界电流将偏小;磁滞回线法测量的临界电流与磁场扫描速度有关,快速磁场扫描测量时临界电流的判据较大;交流磁化率法测量的临界电流与交流频率有关,使用高频测量时临界电流的判据较大.这些特征和临界态模型的预言不同,都与高温超导体的特征有关.     

高温超导体磁通钉扎和磁通动力学研究简介

ψ=ψ0eiφ行为用统一的波函数进行描述,其相位φ在宏观尺度上是相同的.当磁场低于一定值的时候,在超Φ0=h/2e保证最大的界面面积,降低系统能量.该最小的磁通束被称为磁通量子,其磁通量是(h为普朗克超导态是一个宏观量子相干态,其载流子是库珀对.在没有外加磁场和电流的时候,这些库珀对的运动导体的边界处穿透深度内会出现一...     

高温超导体的辐照效应

研究超导体的辐照效应至少有三个目的。(1)为用于加速器和未来聚变反应堆选择合适的超导磁铁，应掌握辐照损伤对Ic、Hc和Tc的影响，(2)考察粒子辐照或离子注八掺杂是否可以获得用普通方法难以得到的更有效的钉扎中心，蹦便制备超导器件。(3)超导器件在辐照条件下工作的稳定性将决定着它们能否用子“高技术”领域的重要因素。     

高温超导体磁通动力学和混合态相图(Ⅱ)

（上接2006年第1期第16页） 5涡旋态相图的发展 随着理论和实验工作的不断进展，高温超导体混合态相图变得丰富多彩．首先在涡旋玻璃态理论出现后，相图就较常规超导体有了很大的变化．在常规超导体中，相图上就只有两根标志相边界的线。     

高温超导体的磁化与磁滞损耗

利用三种临界态模型(Bean模型、Kim模型和指数模型),采用比较简单的方法,以Bi2223高温超导体为例,给出了平板状超导体的初始磁化曲线和磁滞回线的解析表达式.对不同温度和磁场下的磁化强度进行了编程计算,对计算结果进行讨论.利用推导的公式,讨论了温度和外加磁场对高温超导体的磁滞损耗的影响. 关键词： 磁滞损耗 磁通钉扎 高温超导体 临界态模型     

Ag掺杂熔融织构YBCO峰效应研究

本文对Ag掺杂熔融织构YBCO材料的峰效应进行了研究.磁测量结果表明,Ag掺杂不会影响峰效应的产生,但能显著改变峰效应对温度和磁场的依赖关系;峰效应出现的磁场随Ag掺杂量的增加而增高,且适量的Ag掺杂使得高温下仍能出现峰效应.该研究表明,Ag掺杂可以作为显著提高熔融织构YBCO材料磁场下临界电流密度的有效手段,从而可使其在高场下的性能得以显著改善.     

高温超导薄膜及器件应用

高温超导 ( HTS)氧化物材料具有层状晶体结构 ,这样它们除了具有较高的超导临界转变温度外 ,还有一些其它的特殊性质 .对这些性质研究利用 ,可使 HTS材料得到广泛应用 ,特别是 HTS薄膜材料 ,现在很多 HTS薄膜器件已得到成功应用 .     

高温超导体中磁通涡旋薄饼运动的实验证明

为了验证高温超导体中涡旋薄饼运动的存在,我们设计了电流和电位引线分处样品不同表面的实验。实验结果表明,在这种电流电位引线配置下的E～j关系不同于刚性涡旋线运动所预期的E～j关系,由此支持了涡旋薄饼运动的存在。     

高Tc超导体YBCO磁通钉扎的计算机模拟研究

临界电流密度Jc是影响高温超导体在强电领域应用的一个重要参数,在实际应用中,特别在外加磁场下,临界电流密度与超导材料的磁通钉扎性质密切相关.因此,磁通钉扎一直是高温超导体研究中的一个重要领域.由于高温超导体磁通钉扎力密度Fp的标度律存在,本文根据D.Dew-Hughes总结的钉扎力函数,主要存在两种主要作用类型(正常相和△K).我们将D.Dew-HugBes给出的钉扎力密度Fp标度函数改进为一个简化的具有物理意义的函数表达式.结合文献中已有的实验数据,我们对YBcO进行了计算机模拟,确定了它的磁通钉扎类型,模拟的研究结果与实际情况比较吻合.     

YBCO高温超导块悬浮力性能研究

本文利用排布在液氮低温容器底部的多块超导块以测试其悬浮特性.结果表明:YBCO块材在永磁导轨上的悬浮力与二者间距的变化过程有关;不同的变化过程会在相同的悬浮间隙位置得到不同的悬浮力.这一研究结果对磁悬浮列车的优化设计有着重要的意义.     

MgB_2超导电性的发现及新一轮高临界温度超导研究热潮

20 0 1年 1月 10日 ,在日本召开的学术会议上 ,AoyamaGakuin大学的J.Akimitsu教授宣布MgB2 显现超导电性 (Tc=39K) .紧接着的一系列研究工作表明 ,MgB2 属于BCS超导体 .这些发现引起了新一轮高临界温度超导研究热潮     

高温超导体角分辨光电子能谱研究及新进展

本文较详细地评述了高温超导体角分辨光电子能谱研究的所有主要方面的成就及最新进展。所涉及的主题有：角分辨光电子能谱基础知识,费米面的角分辨光电子能谱研究,超导能隙及对称性研究,赝能隙问题的角分辨光电子能谱研究,高温超导体的角分辨光电子能谱谱线形分析,近节点区域准粒子的色散行为,双层能带劈裂。所涉及的材料不仅有最广泛研究的Bi2212,还包括Bi2201,Bi2223,La-214,Y-123乃至电子型掺杂的超导体。所引用的文献特别注意了从新一代高能量、动量分辨的能量分析器得到的系统、深入的工作。     

铋系高温超导直流电缆的研制

6m长,2000A的铋系高温超导直流电缆在中国科学院电工研究所研制并试验成功,电缆的导体由8层共238根Bi-2223/Ag带材在不锈钢波纹管骨架上螺旋绕制而成,导体的内径为41．5mm,导体层间绝缘,导体层外侧有低温电绝缘,电缆芯的外径为48mm,它安装在低温容器内,并与两个终端相连,电缆的直流耐压大于2．5kV,在液氮下的实验表明,电缆的临界电流为2480A（1uV/cm判据）,n值为7．7,接头总电阻为0．1mΩ,均超过设计指标,在1h传输2kA电流的运行中,电缆的传输特性稳定,经4次热循环,电缆的临界电流没有降低。     

基于制冷机的高温超导谐波混频

我们分别选用了小型脉冲管制冷机以及小型G-M制冷机设计了高温超导混频测量系统,对亚毫米波段谐波混频进行了实验研究.采取了一些抑制系统噪声的措施后,在脉冲管制冷机上我们成功实现了100GHz混频,最高谐波次数达60次,在G-M制冷机上我们实现了300GHz混频,最高谐波次数达100次.