超导材料研究进展及其应用123

超导体陶瓷材料科学研究（草稿）骆萌1986年，在超导科学中浮现了重大突破，Bednorz和Muller发现某些氧化物陶瓷具备超导性,①旋即在学术界引起非凡反响，由此各国科学家掀起了一场以研究金属氧化物陶瓷材料为对象，以摸索高临界超导体为目的“超导热”（注）,至今仍在更深更广泛地领域发展。

超导电材料是新材料领域崛起一支极为重要，有人指出当前高温超导材料将在此后世纪得到广泛应用，在发电，供电，运送，医疗，科技和信息化工程等方面带来革命性发展生力军，对之研究，开发，应用必将增进材料科学发展，对经济影响限度也许超过电活和晶体管，在工农业各方面和人民生活中引起一场重大革命。

②超导电材料是一类在一定条件下电阻为零材料，超导体基本特性可用三个物理量来描述。

③即临界温度Te，临界磁物HC，临界电流Jo。

这三个物理量互相有联系，参见关于示意图。

临界温度（Tc）是材料从正常态转变到超导态温度，临界磁场（Hc）是这样物理概念，在临界温度下施加一种不不大于Hc磁场，从而使超导材料失去超导性。

临界电流（Jo）指在一定温度和磁场下，超导体通过电流限度（不不大于此限度超导体就会转变成其她材料），超导体最为直观性质是直流电阻为零，但仅有此种特性还不一定是超导体，还要具备在零电阻温度时，其内部磁场强度为零。

这个概念出自迈斯纳效应，W Meissner等依照实验事实指出，如果超导体在磁场中冷却到转变温度如下，则在转变之处磁感应线将从超导体内被排出。

④这个成果日后由理论计算出来，因而，超导体除直流电阻为零外，其最为本质性质是完全抗磁性，超导体材料已发既有数千种，普通分为第Ⅰ类超导体和第Ⅱ类超导体（其图象见④P400，图4），第一类超导体（涉及除银和钒以外纯金属），第二类超导体涉及铌，钒各种超导体合金及化合物。

⑤如当前正在研究高Tc氧化物超导体，第Ⅰ类和第Ⅱ类超导体超导电机制没有区别，在两种类型零磁场中，在超导态——正常态转变之处具备相似热学性质，但迈斯纳效应则完全不同，第Ⅰ类超导体完全排除磁场，直到超导体电性突然破坏，然后磁场完全穿透。

题目：超导的研究现状及其发展前景作者单位：陕西师范大学物理学与信息技术学院物理学一班作者姓名：杜瑞，程琳，党晓菲，闫甜，王福琼，刘洁，刘园，郭丽丽学号：40606043，40606042，40606044，40606045，40606046，40606047，40606048，40606049指导教师：郭芳侠交论文时间：20007-11-28超导的研究现状及其发展前景（陕西师范大学物理学一班第七组 710062）摘要：本文简单介绍了一些与超导相关的概念，超导材料，超导的简史，超导的研究现状及对超导应用的前景展望。

关键字：超导，超导体，超导现象，超导材料，临界参量，研究现状，前景Superconductivity research presentsituation and prospects for development （Shaanxi normal university physics one class Seventh group 710062）Abstract: This article simply introduced some and the superconductivity correlation concept, the superconductivity material, the superconductivity brief history, the superconductivity research present situation and to the superconductivity application prospect forecast.Keyword: superconductors, superconductors, superconductor, superconducting materials, critical parameters引言：某些金属、合金和化合物，在温度降到绝对零度附近某一特定温度时，它们的电阻率突然减小到无法测量的现象叫做超导现象，能够发生超导现象的物质叫做超导体。

铁基超导体研究及其应用前景随着科技的不断发展，人类对于新材料的需求也越来越高。

其中，超导体是一种被广泛研究和应用的材料。

近年来，铁基超导体成为了超导体领域的研究热点之一。

本文将就铁基超导体的研究进展及其应用前景进行探讨。

一、简介超导体是一种具有零电阻和反磁性的材料。

传统超导体主要是指气体超导体和金属超导体。

气体超导体是指将某些气体在极低温度下压缩得非常高，从而使它们的电阻变成零，而金属超导体则是指将某些金属在极低温度下冷却至临界温度以下，从而使其电阻变成零。

铁基超导体是指在某些铁化合物中，加入少量其他元素或通过应用外部压力等方式，使其在斯格明子自旋液与费米面相互作用的背景下形成材料，具有超导性质。

二、研究进展铁基超导体是在2008年被发现的，自此以后受到了广泛的研究关注。

目前已经发现的铁基超导体大约有100多种。

研究表明，铁基超导体在室温下具有相对较高的电导率，并且其超导转变温度可以高达55K。

与传统超导体相比，铁基超导体具有更高的临界磁场和更强的超导电流密度。

在对铁基超导体的研究中，光谱技术、X射线成像技术等被广泛应用。

通过这些技术，研究者们可以深入了解铁基超导体的电子结构、物理性质等，从而为材料设计和应用开发提供更多的数据支持。

三、应用前景铁基超导体具有在室温下超导、超导转变温度高、临界磁场和超导电流密度高等优点，因此在能源、医学、通信、环境等领域具有广泛的应用前景。

1、能源铁基超导体可以被应用于现代电力系统中，例如替代现有的电力输运系统，从而达到更高的功率密度和更高的能量效率。

此外，利用超导体来制造高效的电动汽车电机、磁悬浮列车等产品还具有广泛的市场前景。

2、医学医疗领域中，MRI（核磁共振成像）技术被广泛应用。

铁基超导体可以进一步改善MRI的图像质量和分辨率，并且减少对患者身体的损伤，因此具有广阔的应用前景。

3、通信在通信领域，超导微波器件可以被用于设计高精度无线通信系统。

铁基超导体可以被应用于这些超导微波器件中，从而提高其性能、稳定性和可靠性。

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y超导的原理与应用课程名称：院系：专业：姓名：学号：任课教师：1.1超导现象当把超导材料降到某个特定温度以下的时候，将进入超导态，这时电阻将突降为零（如图1-1所示），同时所有外磁场磁力线将被排出超导体外，导致体内磁感应强度为零，即同时出现零电阻态和完全抗磁性。

对于零电阻态，实验上已经证实超导材料的电阻率小于10-23mΩ∙cm，在实验精度允许范围内已经可以认为是零。

如果将超导体做成环状并感应产生电流，电流将在环中流动不止且几乎不衰减。

超导体的完全抗磁性并不依赖于超导体降温和加场的次序，也称为迈斯纳（Meissner）效应。

一个材料是否为超导体，零电阻态和完全抗磁性是必须同时具有的两个独立特征。

图1-1 金属Hg 在4.2K 以下的零电阻态1.2.1BCS 超导理论自从超导电性被发现以来，人们一直尝试从微观理论来解释超导现象，但直到1957年，美国科学家巴丁（Bardeen）、库柏（Cooper）和施里弗（Schrieffer）在《物理学评论》提出BCS理论，才很好解释大多数常规超导体的超导现象。

BCS 超导理论以近似自由电子模型为基础，是在电子—声子作用很弱的前提下建立起来的理论。

在BCS理论中，认为在费米面附近的电子之间除了有相互排斥库仑力直接作用力外，它们存在通过交换声子产生相互吸引间接作用力，由于相互吸引，费米附近的电子就会两两配对，形成所谓的库柏（Cooper）对。

当温度低于超导转变温度时（T<T c），库柏对就会在超导体内形成，这时库柏对可以在晶格当中无能量损耗地运动，形成超导电性。

其微观机制可以这样理解：电子在晶格中运动时，与附近格点的正电荷相互吸引，影响晶格点阵的振动，从而使晶格内局部发生畸变，形成一个局部区域的高正电荷区。

晶格局部畸变可以像波动一样在晶格中传播。

晶格振动产生的畸变而传播的点阵波的能量子，也就是声子。

超导技术超导技术的主体是超导材料。

简而言之，超导材料就是没有电阻、或电阻极小的导电材料。

超导材料最独特的性能是电能在输送过程中几乎不会损失。

1911年荷兰物理学家Onnes发现汞(水银)在4.2k附近电阻突然下降为零，他把这种零电阻现象称为超导电性。

海克·卡末林·昂内斯海克·卡末林·昂内斯（Heike Onnes，1853年9月21日－1926年2月21日），荷兰物理学家，超导现象的发现者，低温物理学的奠基人。

1853年出生于荷兰的格罗宁根，1894年创建了莱顿大学低温物理实验室，建立了大型液化气工厂，1904年液化了氧气，两年后又液化了氢气，并在1908年7月10日首次液化了氦气，以-269 °C(4K)刷新了人造低温的新纪录。

1911年由于对物质在低温状态下性质的研究以及液化氦气，昂内斯被授予诺贝尔物理学奖。

1923年，昂内斯退休，1926年在莱顿逝世。

为纪念他，莱顿大学物理实验室1932年被命名为“卡末林·昂内斯实验室”。

汞的电阻突然消失时的温度称为转变温度或临界温度，常用Tc表示。

在一定温度下具有超导电性的物体称为超导体。

金属汞是超导体。

进一步研究发现元素周期表中共有26种金属具有超导电性，它们的转变温度Tc列于表5-6。

从表中可以看到，单个金属的超导转变温度都很低，没有应用价值。

因此，人们逐渐转向研究金属合金的超导电性。

表5-7列出一些超导合金的转变温度，其中Nb3Ge 的转变温度为23.2K，这在70年代算是最高转变温度超导体了。

当超导体显示导材料都是在极低温下才能进入超导态，假如没有低温技术发展作为后盾，就发现不了超导电性，无法设想超导材料。

这里又一次看到材料发展与科学技术互相促进的关系。

低温超导材料要用液氦做致冷剂才能呈现超导态，因此在应用上受到很大的限制。

人们迫切希望找到高温超导体，在徘徊了几十年后，终于在1986年有了突破。

新型超导材料的研究进展及其应用随着科技的不断进步，新型超导材料逐渐成为人们关注的焦点。

超导是一种具有物理特性的材料，它可以通过低温等特殊条件来实现无电阻电流输送。

这一特性使得超导材料在电力输送、医学成像、磁浮交通等方面具有巨大的应用前景。

而最新的超导材料研究进展，则为人们带来了无限的可能性和挑战。

一、新型超导材料的研究现状目前，超导材料的研究主要集中在高温超导体上。

高温超导体是指其超导转变温度高于液氮沸点(77K)，常见的有YBaCuO、BiSrCaCuO等。

而低温超导体则是指其超导转变温度低于液氮沸点，工作温度需要使用液氦等更低温度的物质来实现超导。

但高温超导体的研究除了发掘新的物质外，更多的是在于提高其超导性能和解决其应用中遇到的问题，比如温度应力、制备难度等。

近年来，人们发现了一些新型超导材料，如铁系超导体、cuprate、碳系超导体等。

其中铁基超导体是当前研究热点，因其具有中等温度超导转变温度，而且制备工艺相对较简单。

二、新型超导材料的应用前景超导材料的应用前景巨大，涉及到许多领域。

在电力输送方面，利用超导材料可以大大降低电阻，提高电能利用效率，实现传输大功率电能的目的。

在交通运输方面，利用磁浮技术可以实现高速列车的运行。

通过磁悬浮的方式，车辆可以处于极低的摩擦状态，实现高速平稳运行。

而超导材料就是磁悬浮技术的核心，通过制备高性能的超导体，可以进一步提高磁悬浮列车的运行效率和安全性。

在医学成像方面，利用超导材料可以实现核磁共振成像技术(NMR)。

该技术可用于医学成像、分子、化学及材料科学等领域的研究。

采用超导体制作强大的磁场，将人体或物体置于其中，磁共振信号将得以捕捉到，从而实现相应的成像。

三、新型超导材料的发展挑战尽管新型超导材料的研究为超导技术应用带来了新的可能性，但同时也带来了许多挑战。

首先，新型超导材料的制备难度较大，在工艺上存在着技术难题。

另外，新型超导材料的应用过程中还存在一系列问题，比如超导体的稳定性、制备成本等问题。

高温超导材料及其应用研究引言：在现代科学和工业领域中，超导材料以其独特的电学特性和广阔的应用前景而备受关注。

随着科技的不断进步，人们对高温超导材料的研究和开发越发重视，这种材料能在相对较高的温度下实现超导现象，具有更好的经济实用性和工程可行性。

本文将对高温超导材料的研究进展以及其在各个领域的应用进行探讨。

一、高温超导材料的定义和特点高温超导材料是指其临界温度高于液氮沸点（77K）的超导材料。

传统超导材料的临界温度很低，只有几个开尔文，因此需要极低的温度才能实现超导。

而高温超导材料的临界温度高于室温，甚至高于液氮温度，这使得其在实际应用中更加具有优势。

高温超导材料具有以下几个主要特点：1. 较高的临界温度：高温超导材料相对于传统超导材料具有更高的临界温度，使得其更容易实现超导状态，并且不需要极低的温度条件。

2. 优异的电学特性：高温超导材料具有极低的电阻和极高的电流密度，能够承载更大的电流，具有更低的能量损耗。

3. 强磁场容忍性：高温超导材料能够承受较强的磁场，使得其在磁共振成像、磁能储存等领域有着广泛的应用。

二、高温超导材料的研究进展高温超导材料的研究始于20世纪80年代的发现，随后在短时间内取得了巨大的进展。

最具代表性的高温超导材料是铜氧化物（cuprate）超导体，如YBa2Cu3O7（YBCO）和Bi2Sr2CaCu2O8（BSCCO）。

这些材料在过去的几十年里一直是研究的焦点。

然而，高温超导材料的研究仍然面临一些挑战。

其中一个主要问题是理论解释。

目前，科学家对高温超导的机制还没有完全理解，这限制了进一步的研究和开发。

另外，高温超导材料的制备工艺也比较复杂，需要控制复杂的化学反应和晶体生长过程。

这些挑战需要科学家们共同努力来解决。

三、高温超导材料的应用领域1. 电力输送与储能：高温超导材料能够承载更大的电流密度，可以用于提高电力输送效率，并减少能量损耗。

此外，高温超导材料还可以应用于电能储存技术，提高电网的稳定性和可靠性。

超导材料的研究进展及应用前景第一章概述超导材料是指在低温下特定温度范围内表现出完全零电阻和完全反磁性的材料。

自从1911年Kamerlingh Onnes发现汞的超导性质以来，人们对超导材料的研究就越来越深入。

超导材料有广泛的应用前景，如能源、计算机、电动车、医学等领域。

本文主要介绍了超导材料的研究进展及其应用前景。

第二章超导机理超导机理是指研究超导材料延迟零电阻的物理过程和变化的内在原因。

根据不同的理论，超导机理可以分成两类：BCS理论和高温超导理论。

BCS理论是由Bardeen、Cooper和Schrieffer于1957年提出的。

该理论认为超导材料的电子对通过与晶格振动相互作用，在低温下形成配对，从而形成超导电流。

高温超导理论是指在相对较高的温度下发现超导性质。

1986年，发现了YBCO（Y-Ba-Cu-O）超导材料，其临界温度高达约90K，远高于低温超导材料。

高温超导理论认为根源在于超导材料的能带结构中的某些特殊电子态。

第三章超导材料的分类根据临界温度和材料特性，超导材料可以分成以下两类：低温超导材料（LTS）和高温超导材料（HTS）。

低温超导材料指临界温度在20K以下的材料。

常见的低温超导材料有金属超导体、合金超导体、银化合物超导体和氧化物超导体等。

高温超导材料则指其临界温度高于20K的材料。

常见的高温超导材料包括复合氧化物超导体（Cuprate superconductor，简称CSC）、铜化合物超导体和铀系超导体等。

第四章超导材料的应用超导材料的应用前景非常广阔，以下几个领域是其中的重要代表。

4.1 能源方面在输电线路中，由于电阻会造成能量的损失，因此输电过程中需要不断地添加电能，从而造成能源的浪费。

而超导材料具有零电阻的特性，可以大大降低能量浪费，并提高能源利用效率。

此外，超导材料还可以用来制造磁勘测量仪、磁共振成像设备等。

4.2 计算机方面超导材料可以用于制造低温超导量子位，从而在量子计算机中实现超高速计算。

超导材料论文超导材料是一种在低温下表现出无电阻和完全抗磁性的材料，具有许多重要的应用价值。

自从超导现象被发现以来，科学家们一直在探索各种材料和方法，以寻找更高温度下的超导体，以便将其应用于实际生产中。

本文将介绍超导材料的基本原理、应用前景和最新研究进展。

超导现象最早是在1911年由荷兰物理学家海克·卡梅林·奥恩斯·德·哈斯发现的。

他发现在液体氦的温度下，汞的电阻突然消失，这一现象被称为超导。

之后，人们又陆续发现了许多其他材料在低温下也会出现超导现象，如铅、铟、锡等。

超导的出现引起了科学界的广泛关注，人们开始研究超导现象的原理，并希望能够找到更高温度下的超导材料。

超导材料的应用前景非常广阔，其中最重要的应用之一就是超导磁体。

利用超导磁体可以制造出非常强大的磁场，这对于核磁共振成像、粒子加速器等领域具有重要意义。

此外，超导材料还可以用于制造超导电缆，用于输电线路，可以大大减少电能的损耗。

另外，超导材料还可以用于制造超导电动机、超导发电机等设备，具有很高的经济和社会效益。

近年来，科学家们在寻找更高温度下的超导材料方面取得了一些重要进展。

最为引人注目的是铜基氧化物超导体的发现，这种材料在液氮温度下就能表现出超导现象，大大提高了超导材料的工作温度。

此外，人们还发现了镁二硼化物、铁基超导体等新型超导材料，这些材料的发现为超导技术的应用提供了新的可能性。

总的来说，超导材料具有重要的科学研究意义和广阔的应用前景。

虽然目前超导材料的工作温度还比较低，但是随着科学技术的不断发展，相信人们一定能够找到更高温度下的超导材料，并将其应用于更多领域，为人类社会的发展做出更大的贡献。

通过对超导材料的基本原理、应用前景和最新研究进展的介绍，我们可以看到超导材料在科学研究和实际应用中的重要性。

相信随着科学技术的不断进步，超导材料一定会有更广泛的应用，为人类社会带来更多的益处。

超导技术的发展前景及应用摘要：超导是指某些物质在一定温度条件下（一般为较低温度）电阻降为零的性质。

人们把低于某一温度出现超导电性的物质称为超导体，超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失，被称作零电阻效应，导体没有了电阻，电流流经超导体时就不发生热损耗，电流可以毫无阻力地在导线中形成强大的电流，从而产生超强磁场。

超导体有很多其他导体没有的优点如节能，高效率等等，随着超导技术的发展，新超导材料的不断涌现，超导输电的希望能在不久的将来得以实现，它被认为是20世纪最伟大的发现之一。

关键词：超导技术，发展，应用正文：1911年荷兰物理学家H·卡茂林·昂内斯发现汞在温度降至4.2K附近时突然进入一种新状态，其电阻小到实际上测不出来，他把汞的这一新状态称为超导态。

以后又发现许多其他金属也具有超导电性。

人们把低于某一温度出现超导电性的物质称为超导体。

超导现象的发现把人们带人了一个全新的领域。

超导技术是研究物质在超导状态下的性质、功能以及超导材料、超导器件的研制、开发和应用的技术。

超导材料包括金属低温超导材料、陶瓷高温超导材料和有机超导材料等。

超导技术的开发和应用对国民经济、军事技术、科学实验与医疗卫生等具有重大价值。

一，发展1911年卡末林—昂内斯意外地发现，将汞冷却到－268.98℃时，汞的电阻突然消失；后来他发现许多金属和合金都具有与上述汞相类似的低温下失去电阻的特性。

实现超导的过程1913年卡末林—昂内斯在诺贝尔领奖演说中指出：低温下金属电阻的消失“不是逐渐的，而是突然的”，水银在4.2K进入了一种新状态，由于它的特殊导电性能，可以称为超导态”。

1932年霍尔姆和卡末林—昂内斯都在实验中发现，隔着极薄一层氧化物的两块处于超导状态的金属，没有外加电压时也有电流流过。

1933年荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的一个极为重要的性质。

1935年德国人伦敦兄弟提出了一个超导电性的电动力学理论。

超导纳米材料的特性与应用关键信息项：1、超导纳米材料的定义及分类：＿___________________________2、超导纳米材料的特性：＿___________________________零电阻特性：＿___________________________迈斯纳效应：＿___________________________约瑟夫森效应：＿___________________________3、超导纳米材料的制备方法：＿___________________________化学合成法：＿___________________________物理沉积法：＿___________________________4、超导纳米材料的应用领域：＿___________________________能源领域：＿___________________________医疗领域：＿___________________________电子领域：＿___________________________5、超导纳米材料的发展前景：＿___________________________6、相关研究进展及挑战：＿___________________________11 超导纳米材料的定义及分类超导纳米材料是指具有纳米尺度的超导材料，其尺寸通常在 1-100 纳米之间。

根据其成分和结构的不同，可以分为多种类型，如金属超导纳米材料（如铌、锡等）、氧化物超导纳米材料（如钇钡铜氧等）以及有机超导纳米材料等。

111 金属超导纳米材料金属超导纳米材料具有较高的临界温度和临界磁场，但其制备难度较大，成本较高。

112 氧化物超导纳米材料氧化物超导纳米材料具有较高的临界电流密度和良好的机械性能，在实际应用中具有较大的潜力。

113 有机超导纳米材料有机超导纳米材料具有良好的柔韧性和可加工性，但其超导性能相对较弱。

12 超导纳米材料的特性超导纳米材料具有独特的物理特性，这些特性使其在众多领域具有广泛的应用前景。

超导材料研究进展及其应用一、引言超导材料是一种极其独特的材料，具有零电阻、密集磁通和完美的电磁屏蔽等特殊性质。

对于超导材料的研究具有广泛的实际应用价值。

随着超导材料在新能源、电力能源、医学、电子技术、通信以及航空航天等领域的不断深入应用，超导材料的发展、研究和应用已受到广泛关注。

二、超导材料的基础知识超导现象指当金属温度降低到一定程度时，电阻会消失，导体表面的磁通嵌入量达到最大值。

超导材料的发现历史可追溯到1911 年。

最初的超导材料是由荷兰物理学家Kamerlingh Onnes 在液氦温度下发现的。

几十年来，超导材料的种类和性质得到了稳步扩展和深入了解。

超导材料根据其温度范围可以分为高温超导材料和低温超导材料。

其中，超导材料的温度阈值被定义为材料金属温度下阻力降为零的温度，并可以用两个参数来描述。

第一个参数是临界温度Tc，指超导材料的金属温度下的温度阈值。

高温超导材料可以被定义为其临界温度高于液氮温度 (77K)，低温超导材料则是指其临界温度在液氦温度(4.2K)以下。

第二个参数是能隙Δ，指超导电子保证了材料具有超导性质的最小能量值。

超导材料的安全性能也是其在大型场合应用的关键因素，其中分为有线和无线应用场景，超导材料的直流电阻、交流损耗等特性用于有线场合，金属材料的热膨胀系数和机械强度等性能则用于分析超导磁体运行可靠性。

三、高温超导材料高温超导材料的发现是超导材料研究的一个重要历程。

1986年，毛淦和吴文俊带领的科研团队在中国科学院大连化学物理研究所成功合成出了TBaCaCuO氧化物超导体系，开创了高温超导材料的研究和应用。

高温超导材料有许多优秀的性能，包括比低温超导材料更高的临界温度、更大的超导电流密度，更好的耐磨损和抗辐射性等。

目前的研究主要针对高温超导材料的基础性质，如其晶体结构，电子结构和超导机制等方面。

在高温超导材料的应用研究中，主要有以下几个方向。

首先，高温超导材料被广泛应用于超导电缆、超导磁体、MRI、强子加速器和超导动力学等领域。

新材料技术之超导材料发展及其应用一：超导材料的研究历史：(1)超导材料历史：1911年，荷兰物理学家昂尼斯(1853～1926)发现，水银的电阻率并不象预料的那样随温度降低逐渐减小，而是当温度降到4.15K附近时，水银的电阻突然降到零。

某些金属、合金和化合物，在温度降到绝对零度附近某一特定温度时，它们的电阻率突然减小到无法测量的现象叫做超导现象，能够发生超导现象的物质叫做超导体。

超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的转变温度(或临界温度)TC。

现已发现大多数金属元素以及数以千计的合金、化合物都在不同条件下显示出超导性。

如钨的转变温度为0.012K，锌为0.75K，铝为1.196K，铅为7.193K。

超导体得天独厚的特性，使它可能在各种领域得到广泛的应用。

但由于早期的超导体存在于液氦极低温度条件下，极大地限制了超导材料的应用。

人们一直在探索高温超导体，从1911年到1986年，75年间从水银的4．2K提高到铌三锗的23．22K，才提高了19K。

1986年，高温超导体的研究取得了重大的突破。

掀起了以研究金属氧化物陶瓷材料为对象，以寻找高临界温度超导体为目标的“超导热”。

全世界有260多个实验小组参加了这场竞赛。

1986年1月，美国国际商用机器公司设在瑞士苏黎世实验室科学家柏诺兹和缪勒首先发现钡镧铜氧化物是高温超导体，将超导温度提高到30K；紧接着，日本东京大学工学部又将超导温度提高12月30日，美国休斯敦大学宣布，美籍华裔科学家朱经武又将超导温度提高到40．2K。

1987年1月初，日本川崎国立分子研究所将超导温度提高到43K；不久日本综合电子研究所又将超导温度提高到46K和53K。

中国科学院物理研究所由赵忠贤、陈立泉领导的研究组，获得了48．6K的锶镧铜氧系超导体，并看到这类物质有在70K发生转变的迹象。

2月15日美国报道朱经武、吴茂昆获得了98K超导体。

2月20日，中国也宣布发现100K以上超导体。

高温超导材料研究及应用引言高温超导材料的发现和应用，是超导技术领域中的一大突破。

20世纪80年代，高温超导材料首次发现于普通温度下，开创了超导材料制备的新时代。

高温超导材料因具有低电阻、强磁性、高传输电流密度等优点而备受关注，也被广泛应用于各个领域。

本文将系统地介绍高温超导材料的研究进展、特性及其应用。

一、高温超导材料的研究进展高温超导材料属于铜氧化物超导体系，与低温超导体系不同，其超导特性与晶格的输运有关，其相变温度高，一般在液氮温度（77K）以上，目前最高的属于氧化镧系列，可以达到135K。

高温超导材料研究始于20世纪80年代，该领域的突破取得了很多里程碑式的成果，以下为一些代表性的事件：1. 1986年，康普顿等人在氧气气氛下对氧化铜粉末进行了热处理，制备出了具有超导性能的样品。

这一发现拉开了高温超导材料研究的序幕。

2. 同年，霍尔与穆勒等人在YBa2Cu3O7材料中发现了高温超导现象，发现温度可以达到90K，这一事件是高温超导材料发展的里程碑式事件。

3. 1987年，约翰·巴德因在研究金属合金过程中，发现了一种新的金属氧化物超导材料Bi2Sr2CaCu2O8（BSCCO-2212），其耐高温性能远远优于前人研究成果。

4. 1993年，日本和美国的科学家分别在氧化铋中发现了高温超导现象，相变温度分别为110K和92K。

这一发现意味着高温超导材料的研究又迈上了一个新台阶。

以上事件仅是高温超导材料研究进展的冰山一角，目前，高温超导材料的研究正在不断深入，研究重点越来越多的转向超导机制、材料制备工艺及成分优化方面。

二、高温超导材料的特性1. 低电阻性能高温超导材料的最大特点是具备低电阻性能，当低温特定一档时，超导材料内的电阻将几乎为零，电流可以自由流动，材料具有极强导电性能。

2. 强磁性因为高温超导材料的超导能力强，因此具备较强的磁场排斥作用。

在外部磁场下，高温超导材料可以表现出强磁性。

YBCO超导体的发展及应用材料与工程学院金材101 霍永登 10430113摘要：本文简述了YBCO高温超导体的基本性能，探讨了YBCO高温超导体的传统制备方法以及目前较为新型的制备方法，根据YBCO高温超导体材料的基本性能研究了其在磁体和电力方面的广泛应用，同时还对YBCO高温超导体材料的发展前景进行了简单介绍。

关键词：超导体；制备方法；研究现状0、引言超导现象是在19世纪最早出现的[1]，随着科学家的不断研究与探索，高温超导体在各个领域里的应用越来越受到人们的重视，对其超导性、制备方法以及应用前景的研究，已经成为科学家们关注的问题之一。

现以钇系中的YBCO高温超导体为一个典型的代表，对YBCO高温超导体的性能、制备方法、应用及发展前景进行研究，从而对高温超导材料有一个更加全面的了解与认识，以此促进高温超导材料在今后的研究，使其在各个领域得到更加广泛的发展与应用。

一、高温超导材料的发展历史1911年，荷兰莱顿大学的卡末林·昂尼斯意外地发现，将汞冷却到-268.98°C时，汞的电阻突然消失（图1）；后来他又发现许多金属和合金都具有与上述汞相类似的低温下失去电阻的特性，由于它的特殊导电性能，卡末林·昂尼斯称之为超导态，他也因此获得了1913年诺贝尔奖。

图1 汞的零电阻效应[2]1933年，荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质，当金属处在超导状态时，这一超导体内的磁感应强度为零，却把原来存在于体内的磁场排挤出去。

对单晶锡球进行实验发现：锡球过渡到超导状态时，锡球周围的磁场突然发生变化，磁力线似乎一下子被排斥到超导体之外去了，人们将这种现象称之为“迈斯纳效应”（图2）。

图2 迈斯纳效应[3]自卡麦林·昂尼斯发现汞在4.2K附近的超导电性以来，人们发现的新超导材料几乎遍布整个元素周期表，从轻元素硼、锂到过渡重金属铀系列等。

超导材料的最初研究多集中在元素、合金、过渡金属碳化物和氮化物等方面。

高温超导材料的研究进展和应用前景邓汝乾摘要：超导材料是一类具有超导特性的材料，这种材料在一定的温度的条件下能排斥磁力线，并且其电阻会变为零。

高温超导材料（HTS）能够在高于30K的条件下表现出超导性和抗磁性，其性能更稳定，应用成本更低。

本文深入探讨了高温超导材料的研究进展及其应用前景，以期为相关人员提供参考。

关键词：高温超导材料；研究进展；应用前景0.引言材料领域的许多研究成果可以在生产生活中掀起巨大的变革。

根据焦耳定律，几乎所有的用电器都会在工作中产生一定的热量，造成一定的浪费。

20世纪初，一些科学家在实验中偶然发现，一些材料会在环境温度低于某一温度（材料的临界温度）时失去电阻，这种性质被称为超导电性。

超导材料还具有完全抗磁性，这是常规导体不能比拟的。

可以说，超导材料集诸多优越的电学性质和磁学性质于一身，其应用前景十分诱人。

不过，多数超导材料的临界温度较低。

20世纪80年代的物理学家发现了能够在高于30K的条件下表现出超导性和抗磁性的高温超导材料，这些材料的结构与传统的超导材料有一定的差异，它们的性质更稳定，可以耐受更高的磁场。

深入分析高温超导材料的性质及其应用，可以为改进超导技术提供新思路。

1.高温超导材料的研究进展“高温”是一个相对的术语，即使是最好的材料，在常温下也不会完全失去电阻。

不过，在过去的几十年中，高温超导领域的研究者取得了许多重要进展。

在2000年，一些研究人员通过空穴，实现了52K的临界温度；在2001年，科学家发现硼化镁具有超导性质。

最近发现的钌－铜酸盐超导铁磁体，也有着许多独特的性质[1]。

不过，在发现高温超导材料的几十年后，我们仍然没有找到性能十分理想的高温超导材料。

尽管超导领域的实验技术不断完善，已发表的论文近20万篇，但物理学家仍然不能从理论层面，解释材料具有高温超导性的原因。

很多现有的理论存在着一些内在的矛盾，因此，对高温超导现象进行更加深入的研究，从而得到更有说服力的结论，是物理学家面临的重大挑战之一。