超薄超导材料特性及应用

介绍和讨论低温和高温超导超薄材料的制备及超导特性,并和普通非超薄超导材料特性相比较。超薄超导材料可以用于制备超导单光子探测器(Supercon ducting Single Photon Detector,简称SSPD)和超导热电子测辐射热仪(Superconducting Hot Electron Bolometer,简称SHEB)。详细分析并讨论其应用。     

不断前进中的西北有色金属研究院超导材料研究所

超导技术被认为是21世纪具有战略意义的高新技术，在能源、信息、交通、科学仪器、国防、重大科学工程等方面将具有重要应用。目前，实用超导材料主要有NbTi，Nb3Sn低温超导材料和Bi系、Y系高温超导材料。第2代Y系高温超导涂层导体和2001年发现的MgB2超导材料近年来展现了更为诱人的潜在应用价值。     

高温超导体材应用进展和展望

评述了有关高温超导体材料应用的研究动向,着重介绍了高温超导传输和配电电缆、大电流引线、变压器、故障电流限制器、磁共振成像仪磁体、高温超导电机和超导磁性储能等热点项目的优势和国内外进展,并讨论了材料产业部门在此形势下,高温超导材料研制应有的对策。     

实用超导材料的发展演变及其前景展望

超导现象发现100年以来,各类新型超导体层出不穷,然而由于本征特性、低温条件、合成技术及环境因素等限制使许多超导材料失去了实用性。首先简要慨述了超导材料的应用,特别是在先进电网中的应用需求和前景,分析了国内外几种典型的实用超导材料的发展趋势和市场需求情况。给出了主要发达国家及我国的超导发展计划,指出了当前发展新型电力传输材料——第二代高温超导带材的必要性,并以上海市为例粗略展望了第二代高温超导带材及其强电应用技术包括城市电缆、超导限流器、超导变压器、超导电机等发展对社会生活和传统产业的重要影响和贡献。     

铌—钛低温超导材料焊接技术的研究状况述评

1986年高温超导材料的发现为超导技术研究翻开了崭新的一页，10多年的研究也确实取得了很大的进展．但是由于在材料物理特性、制备工艺，特别是成材技术上的困难，本世纪应用于强电强磁场工程领域，从而替代传统低温超导材料的可能性不大．世界各国在低温超导材料及其应用上的研究投入仍占所有超导研究经费的很大比例．Nb－Ti超导材料在超导应用领域的重要地位短期内依然难以取代．70年代开始，以Nb一下超导材料制作的实用超导磁体已进入大型化阶段，这不仅对超导材料的性能提出更为严格的要求，而且对导体的长度也要求愈长愈好．例如，现…     

超导材料及其在舰船上的应用

<正> 从1986年起高温超导研究取得重大突破,美、中、日及前苏联的科学家相继发现一系列的氧化物高温超导体,最高的转变温度达到90～100K。另一方面,超导材料的加工制作技术也取得显著的进展,超导线材和用超导薄膜制作的器件已开始商品化。超导     

第四届中日韩亚洲应用超导及低温工程会议在西安召开

由西北有色金属研究院承办的“第四届中日韩亚洲应用超导及低温工程会议”于2007年12月2～4日在中国西安古都新世界大酒店隆重召开。本次会议有来自中国、日本、韩国及印度等亚洲国家和美国的近80名超导领域和低温工程领域的专家、学者到会。会议涉及的主题主要包括Bi2223和Bi2212等典型高温超导材料，MgB2和涂层导体等近年来引人关注的高温超导材料，与ITER国际项目密切相关的Nb3Sn，NbTi等传统低温超导材料以及超导技术不可或缺的低温工程设备技术等。     

超导在军事上的应用

超导体具有零电阻、抗磁性及其结构的约瑟夫逊效应 ,使超导技术成为国内外军事界普遍关注的具有巨大发展潜力的高技术 ,尤其是液氮温区的高温超导体的发现及发展。今后 10年将是高温超导向实用化和商品化发展的关键时期 ,其中高Tc 超导(HTS)Bi 2 2 2 3带材具有易成材、高转变温度、高临界磁场、高临界电流密度等优点 ,是制备超导磁体的首选材料。目前国内已能制备千米级高性能实用Bi系高温超导长带、大尺寸高性能YBCO高温超导块 (直径10 0mm) ;同时第 2代YBCO涂层导体和新颖的MgB2 超导材料也在向高性能、实用化线材长带方向发展。国…     

高温超导为海军舰艇提供电源

由美国海军海洋系统指挥部（Naval Sea Systems Command）选定的Northrop Grumman Corp公司领导的一个研究小组，现已开始设计40GW高温超导发电机，该发电机将为海军水面战舰提供轻小型无声电源。在设计初始阶段，Northrop Grumman Marine Systems与美国超导公司协作将完成高温超导发电机的概念设计，并对各种型式的超导发电机进行调研和评估。美国超导公司将提供商业研究资料，为发电机概念设计确定电磁参数，研究超导材料，并为发电机提供转子、激磁机和低温系统的概念设计。     

在77K下可实现15T不可逆磁场的超导材料

日本超导工学研究所与岩手县工业技术中心协作共同开发成功利用超导材料在 77Ｋ(- 1 96℃ )低温下可产生 1 5Ｔ的不可逆磁场(这一磁场是使用超导材料可达到的极限磁场 )。早在 1 998年开发了钕铕钆钡铜氧合金可形成 7Ｔ的超导材料 ,该材料的钕、铕和钆的比率为等量的 ,如果各元素比率改为 1∶1 2 5∶0 85时就会显示出完全不同的特性。这一新材料经扫描隧道显微镜观察 ,发现它具有 3～ 5ｎｍ大小的丛聚物高密度有序排列成层状的组织 ,能够形成 1 5Ｔ的高强度磁场。在77K下可实现15T不可逆磁场的超导材料@启明…     

石墨烯掺杂MgB2块材超导性能和微观结构的研究

因为原材料相对低廉,综合制冷成本和材料成本,MgB2在20-25 K,1-3 T的中低磁场范围内应用具有明显的技术优势,有希望在这一工作温区替代传统的低温超导材料和氧化物高温超导材料,应用前景十分广泛。随着超导材料实用化的到来,对MgB2性能的要求也在逐渐提高,而影响它性能的主要因素磁通钉扎强度和晶粒连接性成为了人们的研究重点。本文通过直接掺杂石墨烯、石墨烯包覆硼掺杂、石墨烯丙酮溶液掺杂三种方法,系统研究了石墨烯采用不同方法掺杂时MgB2块材的晶体结构、临界电流密度(Jc)、磁通钉扎性能(Fp)。通过直接掺杂,MgB2在低场下临界电流密度值得到了明显提高,而包覆法和溶液法掺杂石墨烯由于在空气中氧化严重并没有改善MgB2超导性能。     

用超导材料制作的磁传感器

国际超导产业技术研究中心的超导工学研究所田边圭一等人新近开发成功一种采用液态氮冷却的高温超导材料制作的磁传感器（超导量子干涉器SQUID）,能够检测出微弱的磁性。构成这种磁传感器的层合薄膜是含有稀土、钡、铜氧化物和少量铜的绝缘体薄膜,这种传感器能用来测定脑波的电流     

低温电力电子技术发展现状

高温超导近几年取得了很大发展并已进入商用阶段,超导与电力电子集成应用于液氮温区是目前非常有前景的一个研究方向。将电力电子器件与超导电力设备共同运行于低温下,会大大提高超导电力设备和电力电子换流器的效率和功率密度。本文总结了低温功率变换器的研究现状,论述了电力电子与超导结合应用的发展情况,探讨了低温电力电子结合超导技术应用面临的若干问题。     

热分析技术在Nb3Sn超导材料扩散热处理中的应用

采用包括差示扫描量热分析(DSC)和热重分析(TG)在内的热分析方法,研究了Nb3Sn超导材料扩散热处理过程.以热分析数据为依据,对Nb-Sn低温超导材料样品进行了真空热处理.通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了Nb3 Sn导线组织结构演变.结果表明,通过热分析技术确定了Nb,Sn超导线材的热处理温度范围,Nb,Sn样品在670℃加热得到了组织均匀细小的超导相结构.低温条件下的临界电流测试证明了经过热处理的Nb,Sn导线具备了明显的超导性能.     

第九届全国超导学术研讨会在西安召开

2007年12月7日～11日，由国家超导技术联合研究开发中心和中国材料研究学会超导材料技术委员会主办、西北有色金属研究院承办的“第九届全国超导学术研讨会”在西安市锦苑双龙饭店召开。陕西省科技厅副厅长邱义路出席了开幕式并致辞。大会主席周廉院士到会并致辞，他对我国低温超导材料的规模化、超导材料所取得的创新性研究成果感到欣慰，并号召超导界同仁共同努力，促进超导研究蓬勃发展，迎接世界超导100周年的到来。产业化和高温     

核聚变用超导材料辐照效应的研究进展

超导是磁约束核聚变装置建立和发展的基础,其性能至关重要。在磁约束聚变堆中,超导磁体因其特殊的位置会受到粒子或射线的辐照。因此,研究人员一直在研究辐照后超导材料的性能变化。目前,Nb_3Sn、YBa_2Cu_3O_(7-δ)(YBCO)和Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8+δ)(Bi-2212)是面向核聚变备选的几种超导材料。在辐照下,上述3种超导材料内部的缺陷密度会升高,以及产生碰撞级联、空位等缺陷。本文综述了这3种超导材料在不同辐照条件下的性能变化的研究进展,提出了这3种超导材料以后的研究方向。     

第三代新型高温超导材料

日本东京工业大学的细野秀雄教授等人新近发现了继金属系和铜氧化物系之后的第三代以铁为主要成分的超导物质。新发现的高温超导材料是一种由氧化镧层与砷化铁层交替重叠的层状化合物,一部分氧离子由氟离子置换从而显示超导电现象,电阻达到零值的超导转变温度最高温度为32K（约为-241℃）。     

国外高温超导材料的研究情况

超导材料的出现和应用有力地推动了科学技术的发展。但是由于受到低温技术和低温装置的限制而不能广泛使用。从1911年发现超导现象一直到1957年超导理论初步建立以后,所知道的超导材料都是在深低温中显现超导性,而目前具有最高转变温度的铌铝锗超导化合物也仅为20.7K。所以人们一直在寻找高温超导材料的理论根据和制造的可     

超导薄膜微波表面电阻测量的有效面积问题

高温超导薄膜在电子学的许多领域,特别是在电信领域,微波无源器件等方面有着广泛的应用。例如超导滤波器,正在发展之中,并且已经进入实际应用阶段。在超导微波器件的设计方面,如超导微波器件的设计,超导薄膜的微波表面电阻是应用的一个重要参数。由于高温超导薄膜的特殊机械特性,因此发展了各种各样的测量高温超导薄膜表面电阻的方法,各有其优点。每一种测量方法都对超导薄膜的面积大小有要求,而真正起作用的有效面积可能只是一部分。本文讨论分析了国际标准测量方法IEC/TC90的超导薄膜的实际有效面积。按照高温超导薄膜表面电阻测量国际标准方案,实际制作了用于测量面积分别为2英寸(5.08cm),3英寸(7.62cm)的高温超导薄膜微波表面电阻的谐振腔,并测量了表面电阻。对测量结果作了分析比较。并探讨了用于大面积的超导薄膜的微波表面电阻测量的可行方法。给出了设计介质谐振腔的简单方法,以适应不同测量的需要。     

在4万大气压下电阻变为零的铁系超导材料

日本东京工业大学的细野秀雄教授和日本大学的高桥博树教授共同研究发现了一种新的铁系超导材料，新发现的这种以Fe为主要成分的超导材料在-247．15℃的低温介质中电阻转变为零，但对这种材料缓缓增高压力直到4万个大气压的高压时，其超导转变温度将升高至-230．15℃。