凝聚態(tài)物理導論文獻閱讀李慶CONTENTS超導歷史簡介超導材料的分類和應用相關文獻閱讀荷蘭物理學家Onnes在1911年發(fā)現(xiàn)了一個非同尋常的現(xiàn)象：Hg在4.2K附近的電阻突然跳躍式下降到儀器測不到的最小值。超導歷史簡介在1933年，Meissner和Ochsenfeld發(fā)現(xiàn)了超導體

的另一種性質(zhì)：邁斯納效應。邁斯納效應是指：不管加磁場的次序如何超導體內(nèi)磁場感應強度總是等于零。它與加磁場的歷史無關。Meissner超導歷史簡介

1957年，巴?。↗.Bardeen）、庫珀（L.V.Cooper）和施里弗（J.R.Schrieffer）從大量的實驗中發(fā)現(xiàn)了影響超導電性的物理規(guī)律，并建立了著名的BCS理論。

在很低的溫度下，這個結(jié)合能可能高于晶格原子振動的能量。這樣，“copper”對將不會和晶格發(fā)生能量交換，也就沒有電阻，形成所謂“超導”。

在很長一段時間內(nèi)，BCS理論成功推出了大多數(shù)超導體的許多性質(zhì)。

他們認為：電子在晶格中移動時會吸引鄰近格點上的正電荷導致格點的局部畸變，形成一個局域的高的正電荷區(qū)域。

這個局域的高的正電荷區(qū)域會吸引自旋相反的電子，和原來的電子以一定的結(jié)合能相結(jié)合形成所謂的“copper”對。超導歷史簡介超導歷史簡介在1985年之前，人們發(fā)現(xiàn)的最高的超導轉(zhuǎn)變溫度的超導體為Nb3Ge，它的超導轉(zhuǎn)變溫度為23K。1986年，超導轉(zhuǎn)變溫度大于23K的LaBaCuO體系被發(fā)現(xiàn)，它的超導轉(zhuǎn)變溫度為35K。在1987年，高于液氮溫度(77K)的超導體YBa2Cu3O7被發(fā)現(xiàn)了，且它的超導轉(zhuǎn)變溫度為93K這之后，大量的銅氧化物超導體被發(fā)現(xiàn)2008年，鐵基材料在

O

位摻雜F發(fā)現(xiàn)其具有超導電性。這一現(xiàn)象的出現(xiàn)又一次引發(fā)了世界范圍內(nèi)有關研究超導體的熱潮。超導材料的分類和應用從材料來分類，可分為三大類，即元素超導體、合金或化合物超導體、氧化物超導體(超導陶瓷)。從超導態(tài)時磁通量的穿透情況來看，超導體大致可以分為第

I

類超導體和第

II

類超導體。人們在探索超導理論的同時，對超導材料的探索也很躍，超導材料可以分為常規(guī)超導體和非常規(guī)超導體兩類。從臨界轉(zhuǎn)變溫度可分為：低溫超導材料和高溫超導材料兩類。超導材料的分類和應用由于超導轉(zhuǎn)變溫度，臨界電流密度等原因，工業(yè)上一般采用高溫超導體。而實現(xiàn)超導材料的應用應該具備下列幾個條件：

一，盡可能高的臨界條件

二，可以加工成帶材，線

材或薄膜（可塑性好）

三，成本盡可能低而從當前的研究領域來看，超導體的應用主要分為強電應用和弱電應用兩部分。超導材料的分類和應用強電方面的應用主要包括以下幾個方面：

一，超導儲能與輸電

二，超導故障電流限制器

三，高溫超導電機

四，高溫超導變壓器

五，超導懸浮列車弱電領域的應用主要根據(jù)超導體的Josephson效應。主要產(chǎn)品有超導計算機、超導量子干涉儀（SQUID）超導微波器件、超導天線、高溫超導濾波器件無損檢測等。電子對通過兩塊超導金屬間的薄絕緣層（厚度約為10埃）時發(fā)生的量子力學隧道效應。約瑟夫森相關文獻閱讀材料的原子平均價電子數(shù)和其超導電性之間的經(jīng)驗關系貝爾電話實驗室新澤西州的默里希爾科學家研究了超導轉(zhuǎn)變溫度和其平均原子價電子數(shù)之間的關系，發(fā)現(xiàn)超導發(fā)生的最佳條件是平均原子價電子數(shù)在5和7的時候。相關文獻閱讀文獻背景：作者在之前的一篇文章中討論了超導轉(zhuǎn)變溫度和其原子核外電子排布的關系發(fā)現(xiàn)平均原子價電子數(shù)（R）稍小于5時，超導轉(zhuǎn)變溫度趨向于達到最大值。但是最近發(fā)現(xiàn)過渡金屬及其化合物還有锝（Tc）卻有更高的R值。文獻目的：解釋這種異常現(xiàn)象，使得理論可以包含解釋最近發(fā)現(xiàn)的化合物、合金和金屬。相關文獻閱讀科學家首先發(fā)現(xiàn)元素锝有接近11K的超導轉(zhuǎn)變溫度，然后意識到R值稍小于5時超導轉(zhuǎn)變值最大是不合理的。因為Tc的R值為7作者又發(fā)現(xiàn)元素超導性在第六列上有一個對稱的關系。如下圖：相關文獻閱讀相關文獻閱讀作者列舉出了幾個例證來說明其經(jīng)驗公式的正確性例1以元素銠（Rh）在元素鋯（Zr）中摻溶的問題來說明Rh-Zr合金的最大超導轉(zhuǎn)變溫度發(fā)生在R值略小于5的時候。相關文獻閱讀相關文獻閱讀相關文獻閱讀結(jié)論：作者認為1.超導電性和和原子核外價電子數(shù)是有