《纳米材料讲义》PPT课件

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1、5.6超导材料5.6.3高Tc材料1986年人们终于发现了临界温度在液氦沸点以上的高温超导体（HTS），这大大的推动了高温超导材料的研究。高Tc材料主要是氧化物超导体。其研究发展迅速，到目前为止，已可以实现室温大约14℃左右的超导现象。高温氧化物超导体的出现，突破了温度壁垒，把超导应用的温度从液氦提高到了液氮（77K）温区。同液氦相比，液氮是一种非常经济的冷媒，并且具有较高的热容量，给工程应用带来了极大的方便。5.6超导材料5.6.3高Tc材料超导材料研究进展高Tc材料研究大致进展如右。从超导技术发展的历程来看，新的更高Tc材料的发现和制造工艺技术

2、突破都有可能。目前高温超导材料正从研究阶段向应用发展阶段转变，未来的十年可能会是市场发展和高Tc材料产业化的十年。目前世界上已形成每年约20亿美元的超导产业市场，主要是低温超导材料。据近几年国际超导工业高峰会议预测，到2000年及2010年世界超导工业市场将分别达到76亿美元及370亿美元/年。人们有理由相信，再过15年，即超导体发现100年的时候，将会在高温超导机制，更高Tc超导体探索以及高温超导应用等方面取得重大进展。5.6超导材料5.6.4MxC60超导体C60的分子结构Hawkins等人通过实验证实了C60是由12个五元环和20个六元环围成

3、的中空笼状的碳原子簇，是最对称的分子。众所周知，碳元素有两种同素异形体－金刚石、石墨。1970年，日本科学家小泽预言，自然界中碳元素还应该有第三种同素异形体存在。经过世界上各国科学家15年的不懈努力和艰苦探索终于在1985年由美国Rice大学的Kroto等人在激光汽化石墨实验中首次发现含有60个碳原子的原子簇命名为C60及含有70个碳原子的原子簇命名为C70，C60及C70均具有笼形结构，在物理及化学性质上可看作三维的芳香化合物，5.6超导材料5.6.4MxC60超导体C60可以形成面心立方结构，也可以形成六方结构。X射线衍射分析表明，掺入到面心立

4、方结构C60中的金属元素位于其四面体和八面体两种间隙位上。研究较多的是K3C60。MxC60其超导转变温度先随x由0增加而上升，当x＝3时达到最大值，尔后却随x的继续增加而下降，至x＝6时变为绝缘体。C60分子本身是不导电的绝缘体，但当碱金属嵌人C60分子之间的空隙后，C60与碱金属的系列化合物将转变为超导体，如K3C60即为超导体，且具有很高的超导临界温度。与氧化物超导体比较，C60系列超导体具有完美的三维超导性，电流密度大、稳定性高、易于展成线材，是一类极具价值的新型超导材料。5.6超导材料5.6.5应用超导电缆5.6超导材料5.6.5应用热绝

5、缘结构电缆基本结构示意图冷绝缘结构电缆基本结构示意图超导电缆2003年4月23日－耐克森获得了美国电力部价值3千万美元的高温超导电缆（HTS）和低温绝缘系统的合同。这根610米的高温超导电缆将安装在长岛电力局的输电网中，这是世界上在现用的输电网中安装的首根高温超导电缆。第十一讲《材料化学导论》---第六章纳米材料－ANonometerMaterials－ADNA开关利用DNA自我组合原理，制造出分子大小的电子电路，使未来的计算机体积更小、运算速度更快存储密度可达每平方厘米10万亿字节纳米存储器中国北京大学科学家利用AFM探针，在Au-Pd薄膜上雕刻

6、出唐朝孟浩然的诗句，每字大小约为1.5μm纳米陶瓷纳米雕刻主要内容：6.1纳米材料概述6.2纳米材料的制备6.3纳米材料的应用6.1概述一、纳米科技的诞生二、纳米材料相关概念三、纳米材料的特性四、几种典型的纳米材料一、纳米科技诞生原子排成的“原子”字样当科学探索由宏观领域延伸到超视界的微观领域时,知性的科学思维遭遇了前所未有的挑战。纳米科技就是在这一科学思维过程中产生的。1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼预言，人类可以用小的机器制作更小的机器，最后将变成根据人类意愿，逐个地排列原子，制造“产品”，这是关于纳米技术最早的梦想。七十年

7、代，科学家开始从不同角度提出有关纳米科技的构想。一、纳米科技诞生1991年，碳纳米管被人类发现，它的质量是相同体积钢的六分之一，强度却是钢的10成为纳米技术研究的热点。诺贝尔化学奖得主斯莫利教授认为，纳米碳管将是未来最佳纤维的首选材料，也将被广泛用于超微导线、超微开关以及纳米级电子线路等。一、纳米科技诞生1993年，继1989年美国斯坦福大学搬走原子团“写”下斯坦福大学英文名字、1990年美国国际商用机器公司在镍表面用36个氙原子排出“IBM”之后，中国科学院北京真空物理实验室自如地操纵原子成功写出“中国”二字，标志着我国开始在国际纳米科技领域占有

8、一席之地。一、纳米科技诞生1997年，美国科学家首次成功地用单电子移动单电子，利用这种技术可望在20年后研制成功速度和存贮