氧化物超导体

科技工作者之家 2020-11-17

氧化物超导体即含氧的化合物超导体,它们大多数具有派生的层状类钙钛矿型结构,具有单层或多层的二维CuO2平面,故也有称层状结构氧化物超导体,而一般是以铜为主要元素的多元结构氧化物。

概念氧化物超导体即含氧的化合物超导体,它们大多数具有派生的层状类钙钛矿型结构,具有单层或多层的二维CuO2平面,故也有称层状结构氧化物超导体,而一般是以铜为主要元素的多元结构氧化物1。

种类及特点例如La系,Y系,Bi系,Tl系,Hg系均含有铜元素,而所列这些系的超导体的电荷载流子为空穴,称“空穴型超导体”。对Nd系,如钕铈铜氧(NdCeCuO)体系(这里Nd可为一些镧系元素代替),其电荷载流子为电子,称“电子型超导体”。也有非含铜超导体的,如(BaKBiO)体系等。这些氧化物体系的超导体的临界温度Tc见“高温(Tc)超导体”。这类超导体的含氧量和分布对其结构和超导电性都有较大的影响,大多数氧化物超导体的电子结构具有铜氧平面CO2构成的导电载流子层和调节电荷的载流子库,它们的Tc均较高,相干长度比常规超导体的要小得多,属第二类超导体,且显示出强烈的各向异性性质。

超导体超导体,又称为超导材料,指在某一温度下,电阻为零的导体。在实验中,若导体电阻的测量值低于10-25Ω,可以认为电阻为零。

超导体不仅具有零电阻的特性,另一个重要特征是完全抗磁性1。

超导体发展历史人类最初发现超导体是在1911年,这一年荷兰科学家海克·卡末林·昂内斯(Heike Kamerlingh Onnes)等人发现,汞在极低的温度下,其电阻消失,呈超导状态。此后超导体的研究日趋深入,一方面,多种具有实用潜力的超导材料被发现,另一方面,对超导机理的研究也有一定进展。

超导体已经进行了一系列试验性应用,并且开展了一定的军事、商业应用,在通信领域可以作为光子晶体的缺陷材料。

超导体用途超导磁体可用于制作交流超导发电机、磁流体发电机和超导输电线路等。超导量子干涉仪(SQUID)已经产业化。 另外,作为低温超导材料的主要代表NbTi合金和Nb3Sn,在商业领域主要应用于医学领域的MRI(核磁共振成像仪)。作为科学研究领域,已经应用于欧洲的大型项目LHC项目,帮助人类寻求宇宙的起源等科学问题2。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学

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