镍基高温超导体中的氧空位和配位空穴态

超导体在其临界转变温度(T_(c))以下具有零电阻和完全抗磁性,在输电、精密测量、核磁共振等领域具有重要的应用价值。1957年建立的BCS理论引入电子配对机制,在微观上圆满解决了超导机理问题[1],可是在BCS理论框架下,超导转变温度的上限估计为40 K,这被称为Mc Millan极限[2]。

我国科学家发现新型高温超导体

超导体因巨大应用潜力而备受关注,寻找新型高温超导体是科学界孜孜以求的目标。复旦大学物理学系赵俊教授团队利用高压光学浮区技术成功生长了3层镍氧化物,证实了镍氧化物中具有压力诱导的体超导电性,其超导体积分数达到86%,这意味着又一新型高温超导体被发现。该研究成果于北京时间2024年7月17日晚发表于最新一期《自然》上。

利用强磁场探究低掺杂铜基高温超导体中赝能隙区域的电子特性

高温超导材料及其机理的研究是凝聚态物理学的前沿领域。高温超导的机理至今仍是物理学界面临的一个重大科学挑战,并且被《Science》杂志在2005年和2021年两次列为全球125个最前沿的科学问题之一。在强磁场的作用下,高温超导电性会受到抑制,而对其电子特性的深入研究,例如量子振荡研究[1],为揭开高温超导机理的神秘面纱提供了一种有效的途径。

中山大学物理学院在镍基超导体的理论研究方面取得重大进展

中山大学物理学院姚道新教授团队在新型镍基超导体的多轨道模型和超导机理方面取得重大进展。2023年中山大学王猛教授团队与合作者(包含姚道新教授)发现了双层镍氧化物La3Ni2O7在14 GPa压力下出现了80 K(开尔文)的高温超导电性(Nature 621,493(2023)),引发了国际上的广泛关注,对其超导机理的破译迫在眉睫。姚道新教授团队通过密度泛函理论对结构相变前后的电子能带进行分析,发现影响La3Ni2O7超导电性的主要是镍的3dx2-y2和3dz2两个轨道,以及O的p轨道。姚道新教授团队基于镍的3dx2-y2和3dz2轨道建立了一个双层两轨道模型,有效地反映了新型镍基超导体的微观电子跃迁过程,给出了高压相的费米面和电子能带,体现了电子间的强关联效应。

高温超导体临界电流密度非均匀分布研究进展

高温超导体因其优越性能和广泛应用前景受到了研究人员和业界人士的高度重视。在实际应用领域中,交流损耗关系着超导材料和系统的安全性、稳定性和经济性,所以准确计算并寻找降低交流损耗的方法对其产品商业化有着举足轻重的作用。近年来,众多研究人员基于不同的技术和方法对临界电流密度非均匀分布形式和对交流损耗的影响进行了研究。本文综述了高温超导体临界电流密度非均匀分布的理论模型和交流损耗数值计算方法,讨论了不同分布形式对交流损耗的影响。同时,本文还提供了利用磁场、交流损耗等宏观实验数据反演临界电流密度非均匀分布形式的方法。这些方法能为实际工况应用中高温超导体的设计和生产提供理论支撑。

科学家成功探测了富氢高温超导体中的捕获磁通量

近日,德国马克斯普朗克化学研究所的M.I.Eremets课题组与美国爱荷华州立大学的S.L.Budko以及俄罗斯科学院米赫耶夫金属物理研究所的E.F.Talantsev合作,取得一项新进展。经过不懈努力,他们成功探测了富氢高温超导体中的捕获磁通量。相关研究成果已于2023年6月15日在国际知名学术期刊《自然—物理学》上发表。

HT700高温合金旋转摩擦焊接接头组织和力学性能的研究

用旋转摩擦焊接(RFW)方法对HT700高温合金进行焊接,并对焊接试样进行焊后热处理(PWTH)。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、显微硬度计、室温和750℃拉伸实验,对接头微观组织和力学性能进行系统研究。结果表明:焊态接头分为焊缝中心区(WCZ)、热力影响区(TMAZ)和热影响区(HAZ)3个典型区域,其中显微组织从等轴细晶粒(WCZ)、变形粗晶粒(TMAZ)逐渐转变为与母材类似的等轴晶粒(HAZ);RFW过程中WCZ发生了动态再结晶及强化相的溶解,其中γ′强化相的溶解程度大于M23C6或MC碳化物;从焊接界面到母材,焊态接头的晶粒尺寸、形状和强化相分布等微观结构逐渐发生变化,γ′相的溶解导致焊态接头力学性能较差,且在750℃时,晶界滑动使其力学性能进一步下降;焊后热处理后,晶粒生长、强化相的再析出和焊后微观组织均匀化使得接头室温和高温拉伸强度显著提高,且接头高温延展性得到一定程度的改善。本研究可为HT700高温合金的高质量焊接提供新思路。

高温超导体YBaCuO光掺杂效应的正电子寿命谱研究

报道了YBaCuO高温超导体进行光掺杂的基本情况,提供了正电子寿命与光掺杂量之间的变化关系,讨论了光掺杂机理,并将实验结果与理论模型进行了对比.

多块YBaCuO高温超导体在永磁轨道上的悬浮力

】报道了多块 YBa Cu O高温超导体块材的不同组合方式在永磁轨道上的磁悬浮力的实验研究结果 ,实验研究证明不同的组合方式对其悬浮力的影响较大。作者分别研究了四块 YBa Cu O高温超导体块材以不同的组合方式在永磁轨道上的悬浮力 ,并进行了分析比较 。

高温超导体材应用进展和展望

评述了有关高温超导体材料应用的研究动向 ,着重介绍了高温超导传输和配电电缆、大电流引线、变压器、故障电流限制器、磁共振成像仪磁体、高温超导电机和超导磁性储能等热点项目的优势和国内外进展 ,并讨论了材料产业部门在此形势下 。

高温超导体中的交流损耗

考虑到陶瓷高温超导体的颗粒物性 ,详细研究了 Bean- london模型及 Anderson- kim模型在分析高温超导体交流损耗方面的缺陷 ,提出了一种新的计算方法。用这种方法预期的损耗规律与文献报道的实验结果一致。另外 ,分析了超导体尺寸、晶间临界电流。

Bi系高温超导体红外吸收谱研究

测试、分析了一系列Bi系高温超导体的红外吸收谱。实验结果表明：Bi系高温超导体铜氧面内Cu－O键的伸缩振动与其超导特性密切相关，表现为Cu—O键伸缩振动吸收峰强度的变化与样品零电阻温度的变化规律一致。而Bi（Pb）─O（2）－Cu伸缩振动的频率与Pb的掺杂量有关，表现为随着样品Pb含量的增多，该频率的声子模向频率减少的方向移动。

基于3D有限元法的圆柱形永磁体与高温超导体悬浮特性的数字仿真

在场冷和零场冷两种条件下对圆柱形永磁体与高温超导块材之间的悬浮特性进行测量和分析。提出一种基于H-法的三维有限元模型用于动态分析永磁体相对高温超导块材运动时的悬浮特性。在此模型中,高温超导体的E-J电磁特性采用幂指数模型表示,有限元非线性方程组采用超松弛迭代的解法。相对于其他有限元模型,本模型具有在相同维度下变量少、计算速度快及易收敛等特点。通过仿真曲线与实验曲线的比较,验证了模型的有效性。

高温超导体在对称和不对称外磁场中的悬浮力计算

在理想无限长直高温超导 -永磁导轨系统中 ,由于导轨磁场分布的不均匀性 ,超导体运动过程中所处外磁场有对称及不对称分布两种情况。原 Prigozhin模型假设超导体各向同性 ,但 YBCO高温超导体存在明显的各向异性。改进Prigozhin模型增加了原模型中的约束条件 ,考虑了这种各向异性。在对称外磁场中改进 Prigozhin模型的计算结果和原Prizhogin模型相同 ,因为原模型在对称外磁场中自然满足超导体各向异性。在不对称外磁场中计算结果和实验结果吻合较好 ,而原模型计算结果和实验结果差别较大。所以改进模型考虑了各向异性 ,适用于对称和不对称外磁场 ,能得到更准确的计算结果。

超导体MgB_2的高温电阻率及热重差热分析

利用Mg扩散法制备出单相多晶的MgB2 超导体 ,其超导转变的零电阻温度为 3 8 4K左右 ,转变宽度小于 1K。正常态电阻率温度关系为金属型 ,在 2 70K -4 5 0K的高温范围内电阻率与温度成很好的线性关系。差热和热重分析表明在空气气氛中MgB2 在 90 0℃左右开始急剧氧化。

高温超导体电流引线的最佳运行方式和稳定性

随着高温超导材料研究的进展，高温超导体电流引线也从实验室走向了实际应用，成为了超导磁体系统的关键组成部分。本文分析综述了正确使用高温超导体电流引线的重要性和与高温超导体电流引线相关的稳定性问题。

稀土高温超导体开发应用进展

介绍了稀土超导体的主要类别及ＹＢＣＯ的主要性质。

X射线荧光光谱基本参数法测定高温超导体的组分(英文)

用X射线荧光光谱基本参数法测定了Y1-xPrxBa2 Cu3Oy系列样品中的钇镨钡铜百分含量 ,然后折算成它们的原子比 .实验结果表明测量值与样品的名义组分的确有差别 ,这可能就是各超导小组报道的Tc ～x曲线形状不一样的原因之一 .实验还显示Tc 与x的关系不是一条简单的二次曲线 .讨论了氧对分析元素测量值的影响 ,氧对各分析线的质量吸收占基体总的质量吸收份数最大不超过 3.41 % .

高温超导体热稳定性的数值仿真及实验

超导体的最小触发能量(MQE)和最小传播电流(I_(min))是描述超导体稳定性和自我保护能力的两个重要参数.应用有限元方法(FEM)对高温超导体Bi2223/Ag带材的热稳定性进行了数值仿真,并与实验进行了对比.研究表明,通过建立合适的热分析模型,用计算机能够方便地模拟出超导体在失超过程中由超导态转变到正常态的温度变化过程,进而估算出最小触发能量和最小传播电流,结果发现数值仿真与实验结果基本一致.这对高温超导体的实际应用有重要的理论意义和参考价值.

高温超导体的钉扎和弱连接

研究了有织构的高T_c块状样品和烧结高T_c块状样品,在磁化曲线、交流磁化率、电阻R(T)转变曲线方面的差别。结果表明,熔融织构法是增强钉扎、克服弱连接的有效方法。