Bi系超导材料的微波焊接及其显微结构研究

微波焊接技术近年来发展较快,它有下列优点:1)能耗低;2)升温速度快;3)接头质量高等。本文研究了Bi系超导材料微波焊接的可行性。结果表明,经855℃60h热处理后,焊接试样的T_c可达107K,与焊接前试样的T_c一致,焊区强度已经高于基体。利用电子探针对焊接前后的显微结构进行了比较,发现焊区组织致密,但在后处理过程中发生再结晶,导致焊区晶粒较大,焊缝变宽且焊区内存在较多杂相。 关键词：     

高T_c Y-Ba-Cu-O系超导涂层

用等离子喷涂方法得到了液氮温区超导涂层,其起始转变温度为101K,零电阻温度为86K;涂层主要相组成为YBa_2Cu_3O_(9-δ)单相化合物,与同样原料配比制备的烧结块体性能相近。涂层致密,连通性好,可以作为一种超导电气元件制作工艺。     

Y-Ba-Cu-O化合物的晶体结构畸变对超导性能的影响

本文研究了不同处理条件(烧结后不同冷却速度和在不同气氛中时效)产生的晶格畸变对Y-Ba-Cu-O化合物超导性能的影响。结果发现,随烧结后的冷速增加,正交层状钙铁矿相的三对X射线主衍射峰的强度逐渐发生反转现象,伴随超导性能的改变。同时,该化合物超导体与水蒸汽、CO等极性分子间存在着强烈的交互作用,使得正交相的衍射峰的强度发生相似变化,并可导致样品在液氮温区失超。这说明正交相的畸变与Y-Ba-Cu-O化合物的超导性能有着密切的关系。并由实验结果的分析和计算揭示了二者的定量关系。同时,用极化理论和晶体场模型就畸变对超导性能的影响作了定性的解释。     

新型超导材料

1.铅-钼-硫超导体 Chevrel相结构的钼硫(硒、碲)基化合物具有较高的临界温度(15K左右),特别是上临界磁场H_(c_2)可达600—700kg,这远远超过目前已发现的任何其他超导材料。如果进一步提高临界温度,并解决成材问题,将有很大的实用价值。我们采用改进过的粉末冶金工艺,制出了铅-钼-硫样品,经X射线衍射分析证明其主要成份是PbMo_6S_8相,临界温度为14.8K,并将制得的PbMo_6S_8粉末包铜压结,拉制成φ0.5mm的线材(图1)。     

我国超导材料研究获重大突破

 从西北有色金属研究院传出喜讯,我国在新型超导材料研究上新近取得一批令世界瞩目的高水平成果:最长达370米、单根重量达500公斤的CCIC型铌钛超导导体在该院研制成功.     

FeSe超导材料相变机理研究

本文采用固相烧结法制备FeSe超导材料,通过对Fe-Se相图进行分析并结合DSC测量的数据,系统的阐述了四方相%-FeSe的形成过程;考察了烧结温度、冷却方式及初始块体密度对Fe-Se体系相转变过程的影响.实验结果表明:随着温度的升高,Fe-Se混合粉末中Se首先熔化生成-FeSe和Se的固溶体,并且由于Se浓度梯度的存在,Se与Fe在升温过程中持续反应,生成%-FeSe;而在冷却过程中,由于固溶体中Se的溶解度下降,Se逐渐向%-FeSe中扩散,-FeSe中的Fe含量增加达到某一临界值,初始生成的-FeSe逐渐转化成%-FeSe,最终得到超导相%-FeSe含量较高的样品.通过对不同温度烧结粉末的XRD谱线进行分析发现,%-FeSe初始形成的温度区间为350~400℃.缓冷方式比冰水淬火方式更有利于提高四方相的含量.在一定范围内,初始块体的密度越大,Se的扩散路径越短,烧结后得到的四方相含量较高.本文的研究为后续获得高超导相含量的FeSe基线带材的研究奠定了理论基础.     

高临界温度超导材料超导性能的检测

高温超导体临界温度Ｔｃ的高低是超导材料性能良好与否的重要判据。本文根据超导体的基本特性（零电阻现象和完全抗磁性）讨论了临界温度Ｔｃ的两种测量方法：电阻法（即四引线法）和电磁感应法，并介绍了获得低于正常液氮沸点温度（７７Ｋ）的减压降温技术。文中给出了对ＹＢａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿（７－δ）的两种测量方法的条件利结果。     

超导材料的发展与研究现状

新型超导材料一直是人类追求的目标。该文主要从超导材料的探索与发现、制备技术、基础研究面临的挑战等几个方面来探讨超导材料的发展与研究现状。     

二维超导材料

以石墨烯为代表的二维材料在二维半导体等领域具有重要的应用价值,因此得到了广泛的研究。二维超导体不仅丰富了二维材料的物理内容,而且具有潜在的应用价值,已成为备受关注的超导前沿领域之一。文章回顾了二维超导材料的研究历史,重点介绍了几种具有代表性的(准)二维超导材料及其存在的物理问题,并对二维超导材料的研究进行了展望。     

超导材料的应力效应

本文评述了超导材料在低温下的反常机械行为及应力对超导材料各种性能和超导磁体运行特性(退化和锻炼效应)的影响.同时提出了作者认为有待进一步研究的各种问题.     

超导强磁场材料的新进展

本文评述了超导强磁场材料的新进展。基础科学和高技术的迅速发展,对超导强磁场材料不断提出新的要求。针对一些特定的应用目标,现行的实用超导材料,如Nb-Ti、Nb_3Sn和V_3Ga等,在改进制备工艺和提高性能两个方面都取得了明显的进展。有关多芯复合导体的微结构研究正在蓬勃地展开。对一些具有潜在应用前景的超导体研究,正预示着它们将成为超导技术中使用价值更高的新型材料。基于所研究的科学问题具有交叉学科的特点,今后组织多学科的力量开展合作研究,必将加速这一领域工作的发展。     

拓扑材料中的超导

近来,人们在凝聚态体系中发现了由拓扑不变量定义的物相,其中最重要的有拓扑绝缘体、拓扑半金属和拓扑超导体等.这些物相的拓扑性质由非平凡的拓扑数描述,相应的材料被称为拓扑材料,具有诸多新奇的物理特性.其中拓扑超导体由于边界上有满足非阿贝尔统计的Majorana零能模,成为实现拓扑量子计算的主要候选材料.除了探索本征的拓扑超导体外,由于拓扑性质上的相似性,在不超导的拓扑材料中调制出超导自然成为了实现拓扑超导的重要手段.目前,人们发展了栅极调制、掺杂、高压、近邻效应调制和硬针尖点接触等多种技术,已经成功地在许多拓扑绝缘体和半金属中诱导出了超导,并对超导的拓扑性和Majorana零能模进行了研究.本文回顾了本征拓扑超导候选材料,以及拓扑绝缘体和半金属中诱导出超导的代表性工作,评述了不同实验手段的优势和缺陷、分析了其超导拓扑性的证据,并提出展望.     

超导强磁场材料的新进展

本文评述了超导强磁场材料的新进展。基础科学和高技术的迅速发展,对超导强磁场材料不断提出新的要求。针对一些特定的应用目标,现行的实用超导材料,如Nb-Ti、Nb_3Sn和V_3Ga等,在改进制备工艺和提高性能两个方面都取得了明显的进展。有关多芯复合导体的微结构研究正在蓬勃地展开。对一些具有潜在应用前景的超导体研究,正预示着它们将成为超导技术中使用价值更高的新型材料。基于所研究的科学问题具有交叉学科的特点,今后组织多学科的力量开展合作研究,必将加速这一领域工作的发展。     

超导材料的混沌现象

讨论了一维稳态和发展型Ginzburg-Landau(缩写为G-L)超导方程组,从数学上论证了常稳态解的不稳定性及无穷维动力系统在行波解意义下的极限集之存在性.指出G-L超导方程组描述的超导材料具有作者意义下的无穷维动力系统的混沌现象,即超导材料在传导中可能出现奇特现象 关键词： 超导材料 G-L超导方程组 无穷维动力系统 混沌现象     

超导材料的各向异性特征与超导转变温度T_c

在本文中,以电声子机制超导电性理论为基础,用电负性均衡原理研究了由于超导材料的各向异性引起的电子态密度分布的不均匀性,晶格稳定性的差异性及超导材料中元素成键特征对超导转变温度影响的特征,提出了在各向异性的超导材料中电声子机制可以产生高的超导转变温度Tc.     

Ⅱ类超导体Y-Ba-Cu-O的研究

由测量高温超导体Y-Ba-Cu-O低磁场的交流磁化曲线和高强脉冲磁场中的R-H关系,得到该体系的H_(c_1)(T)和H_(c_2)(T)。实验给出H_(c_)(77K)=115G,dH_(c_2)/dT|T_c=2.2T/K,并由此而得出H_(c_1)(0)=525G,H_(c_2)(0)=135T,H_c(0)=1.63T,k=54.7,ξ(0)=15.6A,λ(0)=855A。这些结果说明Y-Ba-Cu-O是一种典型的H类超导体。     

铁砷新超导材料的合成研究

文章简单介绍了作者在铁砷基材料的合成方面所取得的一系列工作进展.首先介绍了在空穴型掺杂的1111系统中发现超导电性的工作以及后续的发展.然后介绍厂在氟基铁砷材料AeFeAsF(Ae=Sr,Ca,Ba和Eu)方面所取得的进展以及最新的超导转变温度的记录.最后介绍一种铁砷面间距较大的新型结构材料(Sr3Sc2O5)Fe2As2的合成以及一种新型超导体(Sr4V2O6)Fe2As2(Tc=37.2 K)的发现.     

铁砷新超导材料的合成研究

文章简单介绍了作者在铁砷基材料的合成方面所取得的一系列工作进展.首先介绍了在空穴型掺杂的1111系统中发现超导电性的工作以及后续的发展.然后介绍了在氟基铁砷材料AeFeAsF (Ae=Sr, Ca, Ba 和 Eu)方面所取得的进展以及最新的超导转变温度的记录.最后介绍一种铁砷面间距较大的新型结构材料(Sr3Sc2O5)Fe2As2的合成以及一种新型超导体(Sr4V2O6)Fe2As2（Tc=37.2 K）的发现.     

超导材料研究的新进展及其应用前景

超导研究的迅速进展举世瞩目．有人说,它可能引起一次新的工业技术革命．这种说法决非夸张．虽然这场变革将会以怎样的速度、规模来到我们的面前,目前还无法准确预料,但是当前的发展势头是极猛烈的．我们必须在各方面作好准备,迎接它的到来,促进它的到来．中国科学院物理研究所超导课题组首次宣布７０Ｋ超导转变迹象以及研制成功１００Ｋ附近的新超导材料钇钡铜氧（ＹＢａＣｕＯ）系统,促进了世界范围的超导热．在国内,?...     

铁硒基超导材料实用化研究进展

由于铁基超导体含有铁磁性元素以及具有极高的上临界场等特性,引发了科学家对其理论和实用化研究的热潮.铁基超导体主要分为四个体系：“1111”体系、“122”体系、“111”体系和“11”体系.其中,“11”体系中的FeSe基超导材料由于结构简单、单晶制备容易以及不含有毒元素等优势,使其成为了研究铁基超导材料的热门体系,同时也成为了新型实用化超导材料的研究热点.本文在简要介绍铁基超导材料和FeSe基超导材料的基础上,重点介绍了实用化FeSe基超导材料多晶块体、线带材以及薄膜在制备工艺以及性能等方面的研究进展,最后对其相关领域今后的发展做出展望.