超导材料研究毕业论文.doc

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1、四川理工学院毕业设计（论文）超导材料研究毕业论文目录摘要IABSTRACTII目录III第一章前言1第二章超导发展历程32.1超导的发现32.1.1超导物理之父—海克·卡末林·昂内斯32.1.2液化氦气成功为超导的发现奠定基础32.1.3首次发现超导42.1.4零电阻效应的证实42.2超导技术的发展历程52.2.1BCS理论的发现与证实52.2.2高温超导材料的发展6第三章超导微观机制73.1超导特性73.1.1零电阻效应73.1.2迈斯纳效应73.1.3约瑟夫森效应83.2超导的三个临界参量93.2.1超导材料的临界温度93.2.2超导材料的临界磁场113.2.3超导材料的临界电流

2、113.3低温超导的微观机制123.3.1二流体模型123.3.2同位素效应123.3.3库珀对13四川理工学院毕业设计（论文）3.3.4BCS理论143.3.5伦敦方程163.4高温超导体163.4.1高温超导体材料特性163.4.2高温超导机制17第四章超导材料简介194.1超导体的分类194.1.1超导界面能分类194.1.2超导的化学成分分类204.1.3超导临界温度分类214.2高温超导材料的制备工艺214.2.1薄膜224.2.2厚膜224.2.3线材、带材224.2.4块材234.3部分超导材料简介234.3.1碳60（）234.3.2二硼化镁()23第五章超导技术的应

3、用245.1超导技术在强电中的应用245.1.1超导在电力传输中的应用245.1.2超导发电机255.1.3超导变压器265.1.4超导限流器275.2超导材料在弱电中的应用275.2.1无损检测275.2.2超导微波器件在移动通信中的应用285.2.3超导探测器285.2.4超导计算机285.3超导技术在交通运输中的应用285.3.1超导磁悬浮列车29四川理工学院毕业设计（论文）5.3.2超导轴承295.4超导储能技术29第六章结论32参考文献34文献综述36四川理工学院毕业设计（论文）第一章前言自从1911年卡末林—昂内斯发现了低温超导体（汞温度4.2K以下电阻突然消失）以来，1

4、00年已经过去。人类对超导理论（或微观机理）以及超导技术应用的研究始终保持着高度热情。高温超导问题，一直以来既是物理上令人感兴趣的问题之一，也是从超导技术应用来讲潜在的极其重要的难题之一。著名科学家马梯阿斯曾经断言：“如果在常温下能够实现超导，那么现代文明的一切技术都将发生变化。”超导技术的发展史大致可以分为三个阶段。第一阶段：1911年低温超导现象被发现到1957年低温超导微观理论被发现。这一阶段是人类对超导电性的基本认知阶段。1957年由巴丁、库珀、施里弗共同发现的低温超导理论（也可称为常规超导理论），该理论的核心是提出了库珀电子对概念。1972年巴丁、库珀、施里弗三人因此获得诺

5、贝尔物理学奖。这是人类对超导电性的基础认识阶段。第二阶段：从1958年到1985年，在这一阶段人类进一步发现了低温超导材料的众多特性为超导技术的应用做好了充分的准备。1961年贾埃瓦通过实验证明了BCS理论，并测量到零电压超导电流。1962年约瑟夫逊在著名科学家安德森的指导下发现了约瑟夫逊效应（隧道效应）。这一阶段的发现拓展了超导的应用范围。第三阶段：1986年发现了转变温度高于30K的超导材料（钡镧铜氧化物）后，人们逐步转入高温超导技术开发时代。在这一阶段人类对高温超导机制的认识及理论上的进步也相伴而生。到目前为止，高温超导材料已经发展了三十多年，但对高温超导问题仍众说纷纭，高温超

6、导理论仍还在探讨。改革开放以来我国社会主义市场经济体制逐步建立，综合国力日益增强，人民生活水平大大提高，然而在这快速发展的同时一些深层次的矛盾与问题日益积累和加深，致使我国的可持续发展面临着诸多困境。一、一次能源资源面临枯竭，相关要素资源严重短缺。目前我国探明可开采的石油储量约21亿吨预计还可开采11.3年，煤炭1145亿吨预计还可开采45年，天然气1.88万亿立方米预计还可开采27.2年（数据来源：BP世界能源统计2008）。二、资源消耗过大，环境严重恶化，面临巨大的温室气体减排压力。科学观测表明，地球大气中二氧化碳的浓度已从工业革命前的280ppm（280毫升/立方米）上升到了2

7、008年的386ppm[1]四川理工学院毕业设计（论文）。以上的数据表明我国（乃至全球）要实现可持续发展必须走低能高效之路，一方面最大限度地提高能源特别是不可再生能源的终端利用效率，另一方面大力开发利用新能源，寻找满足我国能源需求的终极解决途径。中国南方电力公司副总经理肖鹏曾在《中国电力工业变革与发展的战略选择》中强调要高度重视并加快高温超导技术的研发利用。他指出：高温超导技术是21世纪有可能为电力工业带来革命性变化的唯一高科技储备，也是未来新能源变革的重