二硼化镁——超导材料领域最耀眼的新星

MgB_2高温超导特性的发现,掀起了研究简单化合物超导材料的热潮。综述了MgB_2的组织结构、合成方法、超导特性的研究现状及其应用前景。

价层轨道平均能与掺杂二硼化镁体系超导电性的关系

研究了不同掺杂组分二硼化镁超导体的超导电性和原子价层轨道平均能的关系,发现全部阳离子和阴离子的价层轨道平均能的平均值主要集中在9.9ev至10.35ev之间,阳离子之间与阴离子价层轨道平均能的平均值之差都集中在在3.1ev至4.4ev之间.这种关系将有助于了解晶格上电子的静电作用与超导机理之间的关系。

掺杂二硼化镁体系超导电性与平均价电子数的关系

用平均价电子数作为掺杂二硼化镁超导电性的一个判断标准,对二硼化镁超导体及掺杂二硼化镁超导体系平均电子数进行研究.结果表明,二硼化镁体系超导材料的平均价电子数值在Tc-Zv图中集中分布在2.61附近.

硬度和电负性对掺杂二硼化镁体系临界电流密度的影响

依据Slater过渡态计算法计算出的元素的硬度和电负性作为标度,通过对二硼化镁及掺杂二硼化镁超导体硬度和电负性的计算,研究了二硼化镁及掺杂二硼化镁超导体硬度和电负性与临界电流密度的关系,发现其具有较好的规律性。由此,提出用硬度均衡值ηcq和电负性的平均效应值cχq作为提高掺杂二硼化镁超导体临界电流密度的一个新依据,对今后二硼化镁超导电性的改善有很好的指导意义。

硼化镁超导体的掺杂性质

基于双带模型引入非电子—声子相互作用 ,利用自洽近似方法讨论了硼化镁超导体的超导转变温度与掺杂之间的关系 .

二硼化镁的热氧化特性研究

利用氧弹式量热计、热分析仪器、高温管式炉等实验装置及手段,研究了MgB2颗粒的热氧化特性和能量释放特性。结果表明, MgB2的实测燃烧热值和燃烧效率均高于无定型硼。在298~1673 K的温度区间内, MgB2在缓慢升温条件下的热氧化反应包含四个阶段,其主要的氧化放热和增重都发生在1200~1665 K之间。而无定型硼主要的氧化放热和增重都发生在1919K附近。在1665K时,MgB2的氧化率高达94.3%,而无定型硼的氧化率仅为43.6%。与无定形硼相比, MgB2可以在更低温度下充分氧化,热氧化特性优于无定形硼。

压强对二硼化镁超导电性的影响

基于强耦合理论的 Mc Millan公式 ,研究了压强对 Mg B2 超导电性的影响 ,得到了与实验趋于一致的结果 ,进一步表明了 Mg B2 的超导机制应在 BCS理论框架下讨论。并同时探讨了压强对 Mg B2

二硼化镁作为固体高能金属燃料应用研究进展

硼(B)在应用过程中存在点火困难、燃烧效率低的问题,为开发具有更高应用潜力的燃料,二硼化镁(MgB_(2))由于其出色的点火燃烧性能引起了广泛关注。本文简要回顾了MgB_(2)在超导体、固体推进剂和储氢材料等方面的发展历程,介绍了MgB_(2)的主要制备方法,重点对MgB_(2)的热分解、热氧化特性和点火燃烧性能研究三方面对现有研究结果进行了综述。研究通过氧弹燃烧、热重差示扫描量热(TG-DSC)和X射线衍射(XRD)分析等,发现MgB_(2)相对于B具有更加优越的能量释放特性,其点火燃烧过程是以逐级分解释镁、多种硼镁化合物与镁协同氧化两个动力学过程为核心的复杂反应过程。通过总结现有研究,发现MgB_(2)热分解、热氧化具体反应过程及其内在关联机制尚未明确,存在缺乏微观层面的物质扩散过程和反应机理研究以及在不同环境条件下的点火燃烧研究等问题。未来应在微观角度对MgB_(2)点火燃烧的传热、传质过程等进行研究,并开展高温高压下的离散样品点火实验等,以提升MgB_(2)作为固体高能金属燃料的性能表现。

超导体二硼化镁电子结构和掺杂研究

利用基于密度泛函理论(DFT)的线性缀加平面波方法(LAPW)对多频带双能隙超导体二硼化镁进行电子结构研究,研究了二硼化镁的电子能带图、态密度(DOS)和电荷密度.对二硼化镁进行电子掺杂和空穴掺杂,分别用铝原子代替镁原子,碳原子代替硼原子,对其能带和电荷密度的改变进行探讨.

合成CBN用氮硼化镁触媒的研究

本文在制备分析氮硼化镁常压相Mg_3BN_3的基础上,在400～1600℃、2.5～5.1GPa的温压条件下,考查了氮硼化镁常压相向高压相的转变。研究了以hBN为原料,氮硼化镁作触媒合成CBN的成核特性。

一种铁基二硼化镁超导线带材的热处理方法

一种铁基二硼化镁超导线带材的热处理方法。其特征是通过流经样品的电流产生焦耳热量来处理其中芯体超导材料。按化学计量比例混合均匀镁粉和硼粉，球磨后填入铁管中，经过旋锻、拉拔、轧制等手段得到中心填有镁粉和硼粉的铁基细线或细带材料。将线或带样品两端接上引线置于具有Ar气氛的石英管中．通过调节流经样品的电流值大小。

硼化镁超导薄膜的双加热器原位化学气相沉积一步法工艺

本发明是一种超导薄膜的制备方法利用双加热器化学气相沉积一步法工艺制备大面积硼化镁超导薄膜。将基片和镁粒置于双加热器上，双加热器置于化学气相沉积室内，进行原位化学气相沉积，形成的硼化镁超导薄膜转变温度（零电阻温度）在25～39K之间，可将薄膜直接应用于高性能超高速微电子系统中。

一种高纯度二硼化镁的制造方法

本发明公开了一种高纯度二硼化镁的制造方法．包括如下步骤：首先。将二（正丁基、镁和二硼烷溶解在非极性溶剂中。反应得到硼氢化镁．通过固液分离法将杂质分离；其次，在标准压力下．通入氩气形成保护气氛．将所得到的硼氢化镁热分解．使之形成硼化镁。该制造方法可以在还原条件下制备二硼化镁．防止其被氧化物副产物污染．并且得到晶粒小且结晶度好的高纯度二硼化镁。

二硼化镁线带材制备及其性能研究取得新进展

最近，在科技部、北京市科委和中国科学院的大力支持下，中科院电工所应用超导重点实验室马衍伟研究员课题组、中科院物理所闻海虎研究员和日本东北大学KWatanabe教授等合作，在新型超导材料二硼化镁（MgB2）线带材制备及其性能研究中取得系列新进展。通过对掺杂物以及掺杂机理的分析研究，采用多种有机物对MgB2线带材进行掺杂，

二硼化镁多带超导电性研究取得重要进展

物理所闻海虎小组与北京大学物理系庄承钢博十、美国宾州大学郗小星教授合作，测量不同杂质浓度的二硼化擘薄膜的磁阻和Hall效应。他们在纯净的二硼化镁薄膜上面观察到强的磁阻效应（100％at9T，45K），对应着有明碰的非线性Hall效应。

化学气相沉积两步法制大面积硼化镁超导薄膜

该工艺由基片清洗、加热分解沉积薄膜、退火生成超导薄膜几个步骤构成，具有工艺简单、过程容易控制、工艺成本低，并可在大面积基片上生成等优点。其面积只受加热器与基片大小的限制，制备出的超导薄膜转变温度在25K-39K之间，并可与现有的微电子工艺相兼容，将薄膜直接应用于高性能超高速微电子系统中。