1.1 超导材料简介1.1.1 超导材料发展历史1911年荷兰科学家昂尼斯发现在 4.2K 附近汞的电阻突然消失,即所谓“超导性”[21],从此进入了超导体的新世界。1911-1932 年,发现了 Pb、Nb等金属超导体。在 1932-1953年,科学家们发现了众多超导合金以及过渡金属氮化物和碳化物,超导材料的临界温度进一步提高。1957 年,巴丁、库伯和施瑞弗创建了 BCS 理论,揭示了超导机制。提高超导转变温度是研究超导体的重要目标。然而,人们探索超导转变温度的过程十分艰难而缓慢。20 世纪 80年代中期,超导研究困难重重,实验上仍然无法超越 1973 年发现的超导温度达 23.2K 的Nb3Ge。直到 1986 年瑞士IBM 实验室的米勒(K.A.Muller)和贝德诺兹.(JG.Bednorz)在氧化物超导研究中取得了突破性进展,他们发现了 La-Ba-Cu-O 氧化物超导体,其超导转变温度达35K[22]。然而这种超导体一般需要使用昂贵的液氦(4.2K)[1-2],其超导临界温度 Tc都很低,因而被称为低温超导体。1987年赵忠贤[23]、吴茂昆和朱经武[24]等发现了 Y-Ba-Cu-O氧化物超导体,其超导临界温度达90K,才使超导电性实验研究摆脱了苛刻的液氦实验条件,可以使用液氮制冷机,在全世界兴起了研究高温超导材料的热潮。1988 年初,法国的米切尔(Michel)等人[3]发现了(Bi-Sr-Ca-Cu-O)氧化物超导体,Tc达到了 110K。之后,美国Arkansas 州大学的 Hemann 和盛正直又发现铊一钡一钙一铜一氧 (Tl-Ba-Ca-Cu-O) 氧化物超导体, Tc=125K[4]。此后,一直到1993年,Putilin[5]和Schilling[6]等人又发现了Tc=135K的(Hg-Ba-Ca-Cu-O)氧化物超导体。
1.1.2 超导材料基本特性(1)零电阻性若某一种材料在降温到一临界温度时, 其电阻瞬间降低为 0, 这种材料就称为超导材料[7]。近年来,用超导量子干涉仪观测表明,超导材料的电阻率ρ小于 cm • 10 26 - ,而纯铜在低温下电阻率为 cm • 10 9 - 。因此认为超导态材料具有零电阻是合适的。而且在闭合的超导线圈中通入恒定电流后,由于无电阻,电流可持续流通而无衰减。(2)迈斯纳效应(抗磁性)1933 年,Ochsenfeld 和Meissner 两位科学家发现了一种现象。在磁场中降温使样品进入零电阻状态,或者把已经是零电阻态的样品移入磁场中,样品中的磁感应强度 B 始终为0,这一特性即称为抗磁性[14]。 光辐射对氧化物超导和半导体输运特征的调制(2):http://www.youerw.com/wuli/lunwen_41780.html