新型材料的制备及其特性研究
——Re系的合成
摘要:本文介绍了超导材料的发现历史和超导态的特性的研究方法以及形成的判断条件。阐述了超导材料的最新进展及其相关制备技术的进展情况。同时对不同的超导材料以及其物理机理进行了简单的回顾。最后对最近发现新型超导材料的不同性质和发展前景,以及超导材料的应用前景进行展望。
关键词:超导材料;转变温度;超导应用
一、文献综述
1.1背景
1908年荷兰物理学家卡麦林·昂尼斯(Kammerling·Onnes)液化氦气成功, 从而使人们首得4.2K的低温。1911年卡麦林·昂尼斯发现汞在低温下具有“零”电阻的“超导电性”,从而开创了超导新纪元。
当超导体显示超导电性时则说它处于超导态,否则说是正常态。实现超导态有两个最重要的特征:一是当Tlt;Tc时,电阻为零,因而超导体内不会“发热”,不会有能量消耗;二是在Tlt;Tc时,超导体内的磁感应强度B总是为零,具有完全的抗磁性。这是1933年奥赫森.费耳德和迈斯纳同时发现的。实验证明了对于超导体不论是先降温后加磁场、还是先加磁场后降温,只要Tlt;Tc过渡到超导态,其体内的磁力线就被突然排斥到体外。这一重要的超导态现象,人们称之为迈斯纳效应,是超导体的第二特性。零电阻效应和迈斯纳效应是超导态两个独立的基本性质。如果将超导体放在容器中,永磁体放在超导体上。注入冷却剂后,超导体被冷却到超导态,它出现了抗磁性,与永磁体之间的排斥力使永磁体悬浮在超导体上方。当冷却剂蒸发完后,永磁体又落回到超导体上。而且,这种现象与过程无关。也就是说,将冷却超导体与放上永磁体的顺序改变,即先将超导体冷却到超导态后再将永磁体放上,同样出现抗磁性。它与永磁体之间的排斥力使永磁体悬浮在超导体上方,当冷却剂蒸发完后,永磁体又落回到超导体上。因而,超导态是一个热力学平衡现象,可以用很成熟的平衡热力学来解释。这一发现不仅有助于超导物理的理解,而且展示了技术应用的潜力,大大促进了超导研究。
