超导电性与超导材料研究进展.pptVIP

■ 超导电性的基本概念 ■ 超导电性应用 ■ 超导材料的必威体育精装版发展 Kelvin Temperature Scale Resistivity 超导体的微观理论BCS Theory of Superconductivity Superconductors: A different phase of matter Superconductors: A different phase of matter Fermions and Bosons Cooper Pairs How to make Bosons out of Electrons Superconducting Phase Diagram 高温超导体 High Temperature Superconductors 各类超导体的结构 超导材料应用的前景 超导微电子器件倍受军事部门关注。 超导量子干涉器和无源微波器件将率先进入市场。 超导/半导体兼容器件预计在未来的高速计算机中发挥巨大作用。 在未来十年内HTS RSFQ电路将有大的发展，可实现超导计算机。 超导技术投资回报可观，2020年电力系统器件的国际市场将增长到320亿美元，整个超导市场达到1220亿美元。 不断发展的超导材料 不断发展的超导材料 不断发展的超导材料 不断发展的超导材料 不断发展的超导材料 不断发展的超导材料 超导与诺贝尔奖 超导与诺贝尔奖 超导与诺贝尔奖 Superconducting Elements 超导研究的问题 理论方面： 高温超导理论尚不清楚。 实验方面： 单晶材料制备技术困难，高温超导的超导电子究竟在哪里（哪一结构上）还不肯定，室温超导材料尚未发现。 应用方面： 主要是超导磁体，成本高。 Concepts of Superconductivity 谢谢大家! 超导材料应用 超导材料的应用领域 超导材料是21世纪最重要的高新技术材料之一，用途非常广泛。 1 微波器件 6 微弱磁场检测2 红外探测 7 计算机 3 微电子器件 8 运输系统4 电力系统 9 航空航天 5 精密测量 10 其他领域 各种形式的超导材料 超导薄膜 超导粉末 超导块 超导线 超导带 超导结 2001年超导材料研究的重要进展 ■ 2001年1月，MgB2金属化合物超导体，转变温度39K； ■ 2001年3月，第一个塑料超导体，临界温度38K； ■ 2001年6月，纯碳纳米管超导转变温度15K； ■ 2001年9月，C60的超导转变温度从52K上升到117K； ■ 2001年11月，碳纳米管束在室温以上具有类似于超导电性的表现。 迄今为止，已经发现50多种元素，1000多种材料具有超导电性。 2003年超导研究的重要进展 ■ 全超导受控核聚变实验装置。 ■ 2003年11月，美国科罗拉多“实验室天体物理学联合研究所”和奥地利英斯布瑞克大学的科学家相继实现费米子的玻色－爱因斯坦凝聚态。 ■ “在此之前，没有一个人看到过分子的玻色－爱因斯坦凝聚态。这是一个巨大进步，是一个真正重要的新研究方向，它可能导致超导体的研究出现不同的新方法。” 铁基新超导体材料和物理研究进展 ■ 1995年，科学家合成出具有层状结构的氧磷类化合物，分子通式为LnOMPn，其中Ln为从La到Gd的轻稀土元素；M为Mn、Fe、Co和Ni；Pn为P和As。 ■ 2006年，日本东京工业大学的细野秀雄等合成了这种材料中的一部分（LaOFeP，LaONiP），并发现温度在4K左右有超导转变。 铁基新超导体材料和物理研究进展 ■2008年2月23日，同一个小组发表文章，如果把镧氧铁磷中的磷用砷替换，同时对氧用少量氟替换，会出现26K的超导转变。 ■ 这是继1986年的氧化物超导体、2001年的二硼化镁超导体（40K）发现后的又一重要发现，引起了超导界的广泛关注，并掀起了研究新型超导材料的新一轮热潮。 铁基新超导体材料和物理研究进展 ■2008年3月闻海虎小组发现用Sr代替La，也在Sr掺杂LaOFeAs中发现有26K的超导电性。 ■ 赵忠贤小组将La换成其他轻稀土元素Ce、Nd、Pr、Sm和Gd，发现高达55K的超导电性（Sm替换La），同时展示了高压方法在制备铁基超导材料中的优越性。还第一次利用高压方法制备出不含F但是缺氧的超导体，超导转变温度最高也可以达到55K。 铁基新超导体材料和物理研究进展 ■这种材料具有一些奇特的性质，有些像1986年发现的氧化物超导体。果真如此的话，在该系统中应该能够发现更高温度的超导体，