张广宇功能材料

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1、超导材料专业：材料科学与工程班级：材料一班姓名：张广宇学号：201002040102指导老师：李峻峰2013.11.30超导材料摘要：超导是金属或合金在较低温度下电阻变为零的性质。超导材料是当代材料科学领域一个十分活跃的重要前沿，其发展将推动功能材料科学的深入发展。高温超导材料经过近20年的研发，已经初步进入了大规模实际应用和产业化。随着超导材料临界温度的提高和材料加工技术的发展，它将会在许多高科技领域获得重要应用。关键词：超导；超导材料；临界温度；进展SuperconductingmaterialZhangguangyu

2、logy>Abstract：Superconductingmetaloralloyunderthelowtemperaturepropertiesofresistancetozero.Superconductingmaterialisanimportantactiveincontemporarymaterialssciencefrontier,itsdevelopmentwillpromotethefurtherdevelopmentoffunctionalmaterialsscience.Hightemperaturesuperconductingmaterialafter

3、nearly20yearsofresearchanddevelopment,hasenteredthepreliminarylarge-scalepracticalapplicationandindustrialization.Withtheimprovementofcriticaltemperaturesuperconductingmaterialsandmaterialsprocessingtechnologydevelopment,itwillgainimportantapplicationinmanyhigh-techfields.Keywords:supercond

4、uctivity;superconductingmaterials;stagnationtemperature;trends0引言超导是超导电性的简称，是指某些物体当温度下降至一定温度时，电阻突然趋近于零的现象。具有这种特性的材料称为超导材料。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。超导体另外一个性质是宏观的量子现象。这两个特点，就是超导体最基本的性质。自超导发现至今，超导的研究和超导材料的研制已迅速发展，超导的临界温度已从开始的几开升至几十开甚至一百多开；而且超导材料的物质结构及性质已逐渐研究清楚。近年来，随着材料科学的发展，超导材料的性能不断优化，实现超导的临

5、界温度也越来越高。高温超导材料的发现，是最近几十年来物理学及材料科学领域中的重大突破之一，已引起全世界的广泛关注。一旦室温超导体达到实用化、工业化，将对现代文明社会中的科学技术产生深刻的影响。超导材料技术是21世纪具有战略意义的高新技术，极具发展潜力和市场前景。世界各主要国家政府纷纷制订相关计划和加大研发投资，推动基础研究和产业化发展，竞争十分激烈。探索新型超导材料在超导材料研究中始终起着关键的作用，同时也是一项高风险、高投入的研究工作。自1911年荷兰物理学家卡麦林·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

6、金属铀系列等。长期以来，如何找到一种完全没有电阻，能消除电能损耗的导电材料，一直是物理学家和材料科学工作者梦寐以求的愿望。随着研究的深入，人们已经看到了一个现象：良导体的金属材料随着环境温度降低，电阻是逐渐减小的。1911年，荷兰科学家卡茂林昂纳斯发现汞在4.2K时的零电阻。随后，人们在多种材料中也发现这种特性：在满足临界条件(临界温度T、临界电流J、临界磁场H)时物质的电阻突然消失，这种现象称为超导电性的零电阻现象。这是1933年迈斯纳和奥赫森·费耳德同时发现的，同时还发现了迈斯纳效应。零电阻效应和迈斯纳效应是超导态两个独立的基本性质。1.什么是超导超导是超导电性的简称，是

7、指某些物体当温度下降至一定温度时，电阻突然趋近于零的现象。具有这种特性的材料称为超导材料。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。超导体另外一个性质是宏观的量子现象。这两个特点，就是超导体最基本的性质。2.超导研究与制备将超导体冷却到某一临界温度（TC）以下时电阻突然降为零的现象称为超导体的零电阻现象。不同超导体的临界温度各不相同。例如，汞的临界温度为4.15K（K为绝对温度，0K相当于零下273℃），而高温超导体YBCO的临界温度为94K。当超导体冷却到临界温度以下而转变为超导态后，只要周