高Tc超导材料的进展及其在军事上的应用

上传者：查滔
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上传时间：2015-05-05
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高Tc超导材料的进展及其在军事上的应用

长春光学精密机械学院学报第 21 卷第 3 期
1 9 9 8 年 9 月
Vol . 21 No . 3
J . C HAN GC HU N IN S T. O P T. & F IN E M EC H. Sep t . 1 9 9 8
高 Tc 超导材料的进展及其在军事上的应用
刘景和李艳红李建立邢宏言刘玲孙强
(长春光学精密机械学院材料化工系)
摘要本文回顾了高温氧化物超导体的发展历史 , 特别是高温超导体的结构 , 制
备工艺以及超导机制等研究状况 , 简要地介绍了高温超导体在军事上具有的重大的
现实作用和巨大应用价值。
关键词高 Tc 超导体 ; 军事应用 ; 发展
早在 1911 年 , K. Onnes 首先在水银中观察到超导现象 , 用液氦使其冷却 412 K 获得超
导电性。从此开始了世界范围的超导电性的理论和应用研究。人们相继发现了其它一些金属
在低温下具有同样的超导电性 , 但其超导温度也仅为几 K
1
。随着人们对超导体的进一步研
究 , 科学家又发现许多金属间化合物具有同样的超导电性 , 在 1973 年人们发现 N b3 Ge 的超
导转变温度为 2343 K , 这是那个年代发现最高的转变温度。由于金属间化合物在低温下性能
不好 , 使人们一直无法把超导应用到实际当中去。
至此超导转变温度的提高出现了停滞状态。但在此期间超导理论发展却极为迅猛 ,
Miessiner 效应 , 二流体模型 , 伦敦兄弟方程 , 同位素效应 , 著名的 BCS 理论和约瑟夫效应
等都是在此阶段提出的。这些理论对低温超导进行了非常好的解释。由于超导转变温度没有
新的突破 , 高温超导作为梦想虽早被提过 , 但一直无法实现。
直到 1986 年发现了较高的 L aBaCuO 系氧化物超导材料。以此契机、超导材料的 Tc 终
于进入了液氮温区 , 人们终于实现了获得液氮温区超导体的多年梦想。
1 高温超导体的研究概况
瑞士 IBM 公司的 K. A , Muller 和 J . B . Bederz 发现 L aBaCuO 体系可能存在 Tc 为 35 K
的高温超导电性
2
, 随后由他本人和日本东京大学 Tanaka 等人证实了 L aBaCuO 体系 40 K
超导电性的存在。他们的这一开创性工作 , 导致了全世界范围内探索高温超导体的热潮。
1986 年 12 月 , 中国科学院物理所赵忠贤教授获得了 4816 K 的超导体 , 此样品是 Sr - L a -
Cu - O
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; 1987 年 2 月美国体斯顿大学朱经武教授发现转变温度为 92 K 的 Y - Ba - Cu - O
系超导体
4
, 至此超导材料的临界温度超过了液氮温度。值得注意的是我国在超导研究中
走在世界前列 , 特别是第二代高温超导材料是我国首批发现并率先向世界公布的。之后又发
现了 Tc 为 110 K 的 Bi 系 ; 在 1988 年发现了 Tc 为 125 K 的 Ti 系 ; 后来 , 科学家又发现了
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超导电性。高温超导材料取得突破性进展 , 引起世界各国的瞩目 , 形成全球性的激烈竞
收稿日期 : 1998 - 07 - 02

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