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超导材料的发展历程了解一下?
编辑:山东中聚超导材料科技有限公司  时间:2019-03-30

自昂纳斯发现汞的超导特性之后,越来越多的超导材料进入人们视野,人们发现元素周期表中的很多资料都具有超导性,很长一段时间内科学家们把元素、合金、过渡金属碳化物以及氮化物作为超导材料的研讨对象,直到1985年金属间化合物铌锡(Nb3Sn)的呈现,虽然其临界改变温度值仅23.2 K,却拓宽了超导材料的研讨思路。用液氦做致冷剂实现低温,因为氦原子间的彼此作用力和原子质量都很小,很难液化,再加上氦资源缺少等要素导致液氦价格昂贵,但如果没有液氦,低温超导材料的研讨就会遭到严峻的阻碍,从而影响到研讨作业的展开,终究导致超导材料在使用上受限。因而,寻求新的超导材料以取得较高的超导改变温度,改变只能选用液氦做制冷剂的局势是各国科学作业者们重点重视的方向。

这一设想在1986年得以实现,超导材料的研讨取得了突破性发展。

1986-1987年先后发现了超导临界改变温度(Tc)值为35 K的钡镧铜氧化物、90 K的钇---氧(YBaCuO超导材料125 K的铊系高温超导体,打破了之前只要在液氦温区作业的禁区。氮气资源丰富,占大气总量的78.12%(体积分数),在标准大气压下,将空气冷却至-195.8℃时成为液体,价格比液氦低得多。7年后瑞士科学家希林等发现汞----氧(HgBaCaCuO)的Tc值约为133KTc取得新的发展。

在寻求较高Tc的研讨上,我国科学作业者作出了很大的贡献,1987年之后有了高温超导材料(临界温度在77K以上)的说法。高温超导材料选用廉价的液氮(77K)作为制冷剂而替代之前价格昂贵的液氦,第一次实现了液氮温区的高温超导。至此,超导材料的研讨取得突破性发展。高温超导材料的发现可以说是科学界的一次腾跃,人们终于看到了超导技能的使用期望。之后的几年时间,高温超导材料的临界改变温度提高到绝对温度100K以上,发展迅速。

氧化物高温超导材料大多以铜氧化物为组成要素,具有钙钛矿层状结构的复杂物质,常态下不是良导体,而且组成元素价格昂贵,超导材料脆性较大,线材的加工难度大。20011月二硼化镁(MgB2)超导体的发现,金属间化合物超导体再次招引人们的眼球。与氧化物高温超导材料相比,MgB2超导体价格相对廉价,加工容易,且MgB2正常态为导体,因而更易实用化。特别是低温性能比传统超导体高得多。MgB2 超导体的呈现,冷落了近 30 年的简略化合物超导体再次遭到科学家们的喜爱。科学家们信任,终有一天会找到更高临界改变温度的简略化合物超导体。

20082月末,日本科学家发现了铁基超导材料,临界温度约为17K。之后各国学者对铁基超导材料的研讨从未间断过。我国闻海虎小组发现的锶----砷(Sr2VO3FeAs超导材料其超导临界改变温度约为37K2012年,来自日本的T.Takayama研讨小组发现了一系列新式的铂基超导材料,激发了一股新式超导材料的研讨热潮。

随着科学技能的发展,超导临界改变温度越来越高,资料制备技能日渐成熟,大幅度降低成本的同时,优化性能,超导材料的实用化指日可待。


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