应用超导研究中心

应用超导研究中心，致力于高温超导强电和弱电基础和应用研究。2001年4月中心研制的Bi系高温超导导线，被评为2001年中国十大科技新闻.2002年研制成功我国第一台移动通信用的高温超导滤波器系统。2004年高温超导滤波器系统在中国联通基站应用成功，实现了我国高温超导研究18年后的首次实际应用，也使我国成为继美国之后将高温超导应用于移动通信的第二个国家。2005年在北京建成了我国第一个高温超导移动通信应用示范基地。2005年Bi系导线的制备和大规模应用获得北京市科技进步一等奖。应用超导研究中心     

第一根百米长高温超导带材研制成功

据《科技日报》报道：北京有色金属研究总院２０００年１１月 ２６日宣布,设在这个院的超导材料研究中心近期研制成功我国第一根百米长的铋系高温超导带材,表明我国超导材料研究开始从实验室迈向应用阶段。这项技术填补了国内高温超导长带制备的空白,达到国际先进水平。 １９９８年７月,北京有色金属研究总院与兄弟单位共同研制成功我国第一根１米长１０００安培铋系高温超导直流输电模型电缆。这项成果被两院院士列为当年中国十大科技进展。此次研制成功的高温超导带村长１１６米,宽３．６毫米,厚为０．２８毫米,以螺旋管方式缠绕,…     

"超导在电力工业中的应用研讨会"简讯

为推动我国超导电力技术及其相关学科和技术的发展，国家超导中心于１９９９年５月２０日在北京中国科技会堂举行了“超导在电力工业中的应用研讨会”．会议由国家超导技术专家委员会首席专家甘子钊院士主持．参加会议的有中国科学院电工研究所、物理研究所、低温实验技术中心以及华中理工大学、清华大学、华北电力大学、浙江大学、电力科学研究院、中国电力信息中心、北京有色金属研究总院、西北有色金属研究总院和国家自然科学基金委员会等单位约３０名专家学者，其中两院院士有９名．国家超导技术专家委员会首席专家周廉院士等介绍了国内…     

超导电力技术即将带来电力工业的革命

人们认为,超导体在电力方面出现大规模应用的时间距离我们还非常遥远．然而,随着最近几年来实用高温超导材料的研制取得重大的进展,高温超导电力技术的应用已经成为现实,预期将在２０１０年左右出现大规模的应用,并将带来电力工业的革命．因此,下一个１０年将是国际超导技术竞争最关键的１０年．我国的经济发展很快,电能需求量增加十分迅速,对电能质量的要求也越来越高．常规电力技术已经无法满足我国电力发展的需要,超导电力技术是实现我国电力发展目标的必由之路．文章有代表性地介绍了超导电缆、超导限流器、超导磁储能系统、超导变压器和超导旋转电机等的基本工作原理及研究发展历史,并着重介绍高温超导电力应用研究的现状、应用前景、经济可行性及基本物理问题．     

超导变电站的研究综述

高温超导电力技术的发展使得建设超导变电站具有了可行性,超导变电站是包含高温超导磁储能系统、高温超导限流器、高温超导电缆和高温超导变压器等超导装置的一种新型变电站。超导变电站的应用将使变电站成为电网中柔性坚强、清洁高效、安全可靠的支撑节点,这将对智能电网的建设有重大的意义。在深入研究高温超导电力技术发展情况的基础上,阐述了超导变电站相比传统变电站的优越性、发展超导变电站的技术基础、超导变电站应用的技术难点,并对超导变电站的发展做出了展望。     

“超导科学技术”项目正式启动

“超导科学技术”已列入1999年国家重点基础研究发展规划项目(973),并已于1999年10月正式启动.该项目由北京大学物理系甘子钊院士担任首席科学家,中国科学院物理研究所国家超导实验室郑东宁博士任首席科学家助理.根据国家科技部对规划项目管理的办法规定,项目实行首席科学家领导下的项目专家组负责制,经费实行课题制管理,实行全额预算、过程控制和全成本核算.为了组织和管理好“超导科学技术”项目,超导技术专家委员会和国家超导中心扩大会议于2000年1月25—26日在北京召开,项目专家组成员、项目各分课题负责人也参加了会议,并讨论了整个项…     

Bi2223/Ag高温超导带的侧向弯曲率对载流能力的影响

Bi2 2 2 3银包套超导带材是研制高温超导磁体和高温超导强电应用的基础。文中就对高温超导磁体最大运行电流有重要影响的 Bi2 2 2 3银包套带材侧向弯曲形变进行了初步探讨 ,就不同的侧向弯曲率对超导带载流能力的影响进行了实验测试 ,并提出了提高 HTS磁体最大运行电流的方法。     

高温超导强电应用研究进展与展望

评述了目前高温超导材料强电应用研究的进展,着重介绍了故障电流限制器(FCL)、输电电缆、变压器等热点项目,以及美国在军事方面的应用动向,对高温超导强电应用前景进行了展望。     

实用化超导材料研究进展与展望

超导技术是21世纪具有重大经济和战略意义的高新技术,在国民经济诸多领域具有广阔的应用前景,如在超导弱电应用中的超导量子干涉器、滤波器;在超导强电应用中的电缆、限流器、电机、储能系统、变压器、磁体技术、医疗核磁共振成像、高能物理实验和高速交通输运等。实用化超导材料是超导技术发展的基础。目前,国际上发现的实用化超导材料主要有低温超导线材、铋系高温超导带材、YBCO涂层导体、MgB₂线带材以及新型铁基超导线带材。文章在简要介绍超导材料发展历程的基础上,重点综述了上述实用化超导材料制备及加工、性能和应用方面的最新研究进展,并对相关领域存在的问题及今后的发展作出展望。     

1988年美国物理学年会重视高温超导

今年美国物理学“三月年会”在美国南方旅游胜地新奥尔良市(New Orleans)举行.去年纽约市举行的“三月年会”,重视了高温超导问题(参见本刊1987年9期。《高温》超导在1987年美国物理学年会上引入注目》),今年继承与发展了去年的做法,对高温超导作了深入细致的讨论.在为期五天(3月21日至3月25日)的会议中,每天都有三个超导分会同时举行.从高温超导的材料性质到制作,从超导原理到应用都一一进行了研究.会议还临时安排了一个高温超导的专题报告会,探讨了最新发现的非稀土高温超导材料(-钙-锶-铜-氧,铊-钙-钡-铜-氧).引人兴奋的是中国留学人员…     

我国低温物理发展三十年

我国低温物理学科是在新中国诞生之后不久从无到有逐步发展起来的．由低温物理学科推动发展起来的超导电技术在我国已成为一门新技术．超导电技术的应用已列为国家重点发展项目．目前,我国从事上述工作及相应技术（低温技术,超导材料等）的科技人员上千人,其中不到十分之一的人员从事较为基础性的研究,但从事低温物理学科研究的人员则还不到百分之五．这些科技人员以及他们所在的单位分布在中国科学院、高等学校、工业部门?...     

高温超导限流电缆研究现状与发展趋势综述

高温超导限流电缆是一种新型超导电缆,充分利用了第二代高温超导体的优势,在电力系统正常和故障状态时分别表现低阻抗载流和高阻抗限流特性。高温超导限流电缆集成了超导电缆与超导限流器两种超导电力装备的功能。对于超导电缆和超导限流器,分别都有相关研究综述,而对于高温超导限流电缆缺乏系统性综述研究。从高温超导限流电缆的原理与结构出发,综述国内外有关高温超导限流电缆的研究现状,针对面临的技术问题进行分析。总结出高温超导限流电缆动态电流分布、载流限流瞬态变化过程、高温超导限流电缆接入到电力系统的新拓扑结构等关键技术和基础科学问题,获得了高温超导限流电缆未来的发展方向和趋势。     

高温超导体组合薄膜和相图表征高通量方法

铜氧化物超导体和铁基高温超导体是已知的两类高温超导体,研究高温超导机理是如今超导领域最具有挑战性的前沿课题.构建高温超导的高维精确相图、寻找决定超导转变温度的关键物理量可以为高温超导机理做好实验铺垫.对于铜氧化物高温超导体,多种自由度的相互关联与耦合使其相图呈现出复杂性与多样性.现有的研究方法在构建高维“全息”相图及获取定量化物理规律等方面面临着难以克服的困难,而材料的高通量制备与表征技术可以在相图空间实现参量的线扫描甚至面扫描,有望快速建立可靠的高温超导高维相图和高温超导关键参量数据库,并从中提取重要的统计物理规律.本文从阳离子掺杂、母体氧掺杂、双电层晶体管(静电场/电化学)、磁场等几个调控维度,回顾了主要基于输运手段获得的铜氧化物电子态相图,介绍了基于脉冲激光沉积技术和分子束外延技术的组合薄膜生长方法以及与之匹配的跨尺度选区输运测量技术,展示了高通量技术在高温超导研究中的初步应用.高通量实验技术与超导研究结合,逐步形成了新兴的高通量超导研究范式,将在构建高维精确相图、突破高温超导机理、推进超导材料实用化等方面发挥不可替代的作用.     

我国高温超导材料研究进展

本文概述了我国在高温超导材料研究方面的最新进展，较系统地介绍了超导块材和薄膜的制备方法及性能，并简单地介绍了高温超导材料在超导量子干涉器件、超导天线、磁屏蔽和磁通变换器等方面的应用．     

高温超导电力技术走向产业化

人们以为 ,高温超导体在电力方面出现大规模应用的时间距离我们还非常遥远 .然而 ,随着最近几年来实用高温超导材料的研制取得重大的进展 ,实用高温超导材料已经商品化 ,高温超导电力技术的应用已经成为现实 ,预期高温超导电力技术的几项主要的应用将陆续在 5年左右的时间内商品化 ,并将在 2 0 10年左右形成具有一定规模的产业 ,从而将带来电力工业的革命 .下一个十年将是国际超导电力技术竞争的最关键的十年 .美国科学家描绘的景观是 :超导技术之于 2 1世纪将如同半导体技术之于2 0世纪 .作为超导技术最重要的组成部分 ,高温超导电力技术将…     

用于脉冲电源的高温超导脉冲变压器模型及其参数影响分析

高温超导脉冲变压器用于能量存储以及电流脉冲放大,是电感储能型脉冲电源的重要设备。为了合理地设计高温超导脉冲变压器线圈的几何参数,满足脉冲功率系统体积小型化和储能密集化的发展趋势,本文选择了同轴饼式线圈叠加结构的脉冲变压器模型,利用有限元仿真软件Ansoft Maxwell进行建模仿真,分析了几何参数对高温超导脉冲变压器原边超导线圈的临界电流密度、储能容量、线圈中超导带材的受力以及变压器耦合系数的影响。通过对仿真结果的综合分析,得出原边超导线圈的高厚比小于0.3时,小型高温超导脉冲变压器可以获得较高的性能,为脉冲功率技术的基础性实验验证研究提供了一定的理论基础。     

铁硒基超导研究新进展:高质量(Li,Fe)OHFeSe单晶薄膜

单晶薄膜形态的高温超导材料对于相关基础科学研究和应用开发都极为重要.多带的铁基高温超导体往往呈现丰富的物理现象,并具有较高的超导临界参数.特别是近年发现的插层（Li,Fe）OHFeSe超导体,无论对高温超导机理还是应用研究而言,都日益受到重视,已成为铁基家族中重要的典型材料.但是,该化合物含有OH键,加热易分解.因此,现有的常规高温成膜技术均不适用于生长该薄膜材料.为解决这一生长难题,我们最近发明了基体辅助水热外延生长法,实现了超导薄膜制备技术上的突破.本文简要介绍用此软化学成膜技术首次成功制备出（Li,Fe）OHFeSe单晶薄膜.该薄膜材料具有优良的结晶质量和较高的超导临界参数,特别是其高的临界电流密度和上临界场对应用开发有实际价值.因此,（Li,Fe）OHFeSe超导单晶薄膜的成功合成,为机理研究和应用开发分别提供了重要的实验载体和备选材料.另外,该薄膜技术也有望应用于其他功能材料的探索与合成,尤其是对常规手段难以获取的材料更具重大价值.     

镍基超导中隐藏的氢元素

超导材料以其神奇的零电阻和完全抗磁性的特点,已经令我们着迷了一个多世纪。1986 年,高温超导现象首次在铜氧化物中被报道,并迅速获得了诺贝尔奖。从此,一代又一代的超导科学家们不断刷新超导转变温度的记录,希望有朝一日可以实现室温超导。在很长一段时间内,铜氧化物体系独占鳌头,是破译高温超导密码的理想模型体系。在铜氧化物体系研究陷入瓶颈时,人们将目光投注于元素周期表中“铜”元素左边紧邻的“镍”元素,希望通过对结构类似的镍氧化物的对比研究,加深对铜基超导的理解。2019年,李丹枫等人在基于无限层结构镍氧化物Nd_0.8Sr_0.2NiO₂的外延单晶薄膜中发现了期待已久的超导电性(镍基超导),但此类薄膜的制备条件非常苛刻,全世界仅有少数课题组可以成功制备零电阻薄膜,而且不同研究团队间复现性很差。这些现象表明镍基超导还处于研究的起步阶段,其材料制备过程可能存在不为人知的因素,隐蔽地影响着材料的性能、电子的结构和超导态的实现。     

高温超导材料强磁场下的制备研究

得益于低温技术和超导磁体技术的发展，10T以上无液氦超导磁体技术已经比较成熟．作为提高高温超导材料性能的手段，强磁场技术应用于高温超导材料制备过程中的研究得到了广泛开展．本文介绍强磁场下高温超导材料制备研究的现状、进展及发展趋势．     

高温超导直流电缆系统设计及漏热分析北大核心

近年来,高温超导技术研究在输配电领域取得了显著的进展,超导电缆应用技术成为其重点发展方向。其中,冷却系统的设计是保证超导电缆输配电系统稳定运行的关键技术。针对一套高温超导直流电缆系统中的终端恒温器、电流引线和超导电缆本体等关键部件进行了漏热分析,并通过理论计算和有限元仿真,对高温超导电缆系统的热负荷进行了评估,为该系统可靠运行提供了保障。