Cu-12(n－1)n和“02(n－1)n”-Cl高温超导系列

本文简要介绍2个铜氧化物高温超导体(HTSC)系列：CuBa₂Ca_n-1Cu_nO_2n+2+δ,即Cu-12(n-1)n, 简称Cu-系;和(Sr,Ca)_n+1Cu_nO_2n(Cl,O)₂, 即“02(n-1)n”Cl,简称Cl-系。2个系列均含有多层［CuO₂］平面,具有高的超导临界转变温度（T_c）。Cu-1234 相的T_c117K,“0212”-Cl的T_c 80K。特别是Cu系具有良好的高温高磁场超导性能。Cu-1212与YBa₂Cu₃O₆晶体同构,加之仅含碱土和铜的氧化物,组份经济,操作安全,Cu-系因此具备诱人的应用开发潜力。与常规的HTSC不同,Cl-系的层间构成是卤化物,而非通常的氧化物。根据这一结构特点用“顶角氧”掺杂实现了“ 0212”Cl的T_c80K的超导转变。研究表明“0212”-Cl具有与全氧化物HTSC可比的超导性能,预示了对卤氧化物高温超导体群研究和开发的乐观前景。     

首次发现临界温度超过40K的非铜氧化物超导体

中国科技大学微尺度国家实验室陈仙辉教授研究组在国际上首次获得临界温度超过40K的铁基超导体。他们通过电阻率和磁化率测量表明,该体系的超导临界温度已达到了43K。该材料是除铜氧化物高温超导体之外第一个临界温度超过40K的非铜氧化物超导体,突破了“麦克米兰极限”（麦克米兰曾经断定,传统超导临界温度最高只能达到39K）。而高于40K的临界转变温度．也有力地说明了该体系是一个非传统的高温超导体,从而使这类铁基超导体引起全世界科学家的关注。     

“七五”期间我院高温超导体研究取得重要成果

超导现象发现之后,物理学家经过70年的奋斗,终于在1986年底使超导转变温度突破了液氦(4．2K)和液氢温度(20K)的禁区,实现了在液氮温度(77K)以上呈现超导转变的“梦想”。1986年4月,瑞士科学家发现钡镧铜氧系化合物转变温度可达30K,同年底物理所赵忠贤等获得了转变温度为48．6K的SrLaCuO高临界温度超导体,并观察到这类物质在70K附近有超导转变的迹象。1987年2月物理所又发现了新的高温超导体。这种超导体是改进的钡基氧化物,主要成分有钇、钡、铜、氧四种元素,超导中点转变温度为92．8K,零电阻温度为78．5K。中国科学院数理学部于1987年2月 24日召开新闻发布会,首次向全世界公开了YBCO的超导体组分,得到世界各国的公认。高临界温度超导体研究的巨大突破,有可能使能源、电子、电工、交通、通讯、医疗和军事等有关领域发生广泛的、深刻的革命,将极大地改变世界的面貌。     

物理前沿

镍基超导研究进展电子科技大学物理学院乔梁教授团队发现无限层镍氧化物超导体（镍基超导）超导电性的关键性元素（氢）和奇异电子态（间隙位s轨道），为镍基超导领域的发展开辟了崭新的思路。相关成果发表于《自然》。在当前基于铜氧化物的高温超导（铜基超导）研究陷入瓶颈的情况下，对类铜结构的无限层镍氧化物超导电性的深入研究，对于揭示高温超导的本征物理机制和新一代超导技术的发展具有重要推动作用。此次研究发现，氢元素就像一只“看不见的手”，在无限层结构镍基氧化外延单晶薄膜的制备过程中悄悄地起到改变费米面电子结构的作用，并在镍基材料超导电性的产生过程中扮演着关键性的角色。     

科研进展

<正>在铜氧化物高温超导体中直接观察到费米口袋物理所周兴江研究组利用超高分辨率的真空紫外激光角分辨光电子能谱,在对铜氧化物高温超导体的电子     

铜氧化物高温超导体能隙研究现状及困难

30年来,人们对铜氧化物高温超导体进行了大量的研究,但是其微观机制仍然是个谜,而蕴含其中的能隙问题,特别是赝能隙的起源与超导能隙的关系,一直是人们研究的中心问题。本文基于前人的研究,主要概述了超导能隙的相图、赝能隙态的特征以及目前所面临的困难,我们相信理解清楚他们之间的关联,必将对高温超导机理的理解起重要的推进作用。     

科研进展

对铜氧化物高温超导体中高能扭折和高能色散起源提出新认识物理所超导实验室周兴江研究组、赵忠贤研究组,光学实验室许祖彦研究组,理化所陈创天研究组与美国Brookhaven国家实验室Genda Gu博士、日本东京理工T.Sasagawa博士合作,利用自主研制的真空紫外激光角分辨光电子能谱仪具有的超高分辨率的独特优     

1—2—3以外的超导体

钇1-钡2-铜3氧化物只是许多新型高温超导体中的一种。所有超导体都具有铜一氧原子晶面，为电子提供完美的高速公路。     

液氮温区点接触Josephson效应研究

一、引言自从1986年Bednorz和Muller发现La-Ba-Cu-O氧化物体系中存在高温超导电性以来,人们相继发现了一系列临界温度高于90K的氧化物超导体系。BCS理论对高温超导体所表现出来的某些性质已无法作出圆满的解释,Josephson效应研究将对超导机制的探索提供重要信息。     

利用比热手段证明氧化物超导体正常态有电子库柏对存在

物理所SCl小组闻海虎等研究人员,近年来深入研究了非常规超导体的低能准粒子激发性质。他们坚持氧化物高温超导单晶的制备,获得了系列掺杂的高质量氧化物超导体单晶Bi2Sr2-xLaxCuO6,开展了系统的研究工作。该系列样品超导转变温度较低,     

高温超导与超高纯空气分离技术

超导材料的发现和发展至今已经有近百年的历史了,在近一个世纪时间里,超导理论、超导材料和超导应用技术已经取得了重大的发展。郑州大学高之爽教授和他的研究团队在具有很高实用性能的高温超导体（YBCO）和相关技术方面进行了不懈地探索和研究,使该技术和产品开始从实验研究走向实际应用阶段,成为一种很有应用前景的氧化催化剂。     

高临界温度(高Tc)超导体的研究

高温超导电性问题是一个对基础科学和技术应用的发展都具有重大意义的研究课题。1911年超导电现象被发现以后,半个多世纪以来,它一直吸引着世界上众多的第一流学者竞相投入研究。近一年来,液氮转变温度的氧化物超导材料出现,是超导体研究的重大突破,使人们盼望已久的高Tc超导体变为现实。     

高温超导电子“胶”

自从高温超导体发现18年以来，它们一直是个谜。这些铜氧化物陶瓷材料可以在远高于传统超导体所需温度以上无损耗地导电，尽管仍然远低于室温。物理学家们知道在两类材料中，超导电性都是由于电子配对后一起进入单一集体量子态而形成。但他们不知道到底是哪种“胶”把高温超导体中的电子粘合成对。提出了种种想法，但没有一个得到证明。最近一项实验研究表明，可以排除两种重要理论的可能性。     

Ba-Y-Cu氢化物高T_C超导材料的超导半导体性质

Ba-Y-Cu氧化物的高T_C超导特性已引起固体物理界和固体化学界的重视。此类氧化物超导材料电阻率随温度变化曲线表明,在降温出现超导相之前为半导体相。这种超导半导体性质可能是氧化物超导材料的特征之一。我们根据Ba-Y-Cu氧化物超导化合物的富氧组成和其畸变钙钛矿型中Cu-O结构关系     

探寻超导世界“新高度”——记国家最高科技奖获得者赵忠贤院士

正半个世纪以来,赵忠贤的名字一直与我国超导发展紧密相连。他在我国最早提出要探索高温超导体;最早建议成立国家超导实验室;他在高温超导研究出现的两次重大突破中都做出了重要贡献,代表中国站上国际物理学界的大舞台;他的研究成果曾两次获得国家自然科学奖一等奖……     

Bi-Sr-Ca-Cu氧化物超导厚膜研究

在柏莱兹和缪勒发现 Ba-La-Cu 氧化物超导材料之后,赵忠贤等合成了液氮温区 Ba-Y-Cu 氧化物超导材料,很快开始了 Ba-Y-Cu 氧化物超导膜的研究。今年二月初中科院物理研究所合成了 Bi-Sr-Ca-Cu 氧化物超导材料,电阻从115K 开始下降,零电阻温度为78K。我们于2月中旬研制成了 Bi-Sr-Ca-Cu 氧化物超导厚膜,经四电极法测定电阻随温     

铁基超导体电荷动力学研究取得新进展

中科院物理所／北京凝聚态物理国家实验室（筹）王楠林研究员领导的小组在铁基超导体的母体和超导样品的电荷动力学方面进行深入研究,取得新的进展。     

新型干法烟气脱硫反应器的性能仿真研究

火电厂燃煤过程排放的污染物（SO2、NOX）是我国大气污染的主要来源之一。基于对我国火电厂烟气脱硫脱硝技术的大量调研,在此基础上,总结了目前脱硫脱硝行业的主要问题和开发重点,开发一种新型的铝基铜（CuO/γ-Al2O3）干法烟气脱硫脱硝技术。并提出一种新型铝基铜干法烟气脱硫脱硝反应器,对该反应器内脱硫和还原进行了性能仿真研究,同时对其进行了数值模拟,用以验证其性能及可行性。     

有趣的超导体

<正>1911年,人们发现了有些导体在低温下会出现超导现象,这种现象有奇特的性质:零电阻,反磁性,和量子隧道效应。但在此后长达七十五年的时间内,所有已发现的超导体都是在极低的温度(23 K)下才显示这种超导现象,因此它们的应用受到了极大的限制。直到20世纪80年代以后,科学家才在较高的温度(液氮温度77 K)下发现了一些材料的超导现象,这些材料通称为高温超导体。高温超导体发现后,它的很多性质陆续被充分展示出来,令人大开眼界。     

铁基超导体研究领域又取得重要进展

中国科大微尺度物质科学国家实验室陈仙辉课题组通过氧和铁同位索交换,研究SmFeAsO1-xFx、和Ba1-xKxFe2As2两个体系中超导临界温度（Tc）和自旋密度波转变温度（TSDW）的变化。发现Tc的氧同位素效应非常小,但是铁同位素效应非常大。令人惊奇的是,该体系铁同位素交换对Tc和TSDW具有相同的效应。这表明在该体系中,电一声子相互作用对超导机制起到了一定的作用,但并不是简单的电一声子相互作用机理,可能还存在自旋与声子的耦合。该发现表明．探寻晶格与自旋自由度之间的相互作用对理解高温超导电性机理是非常重要的。该成果发表在5月7日出版的Nature上。,该研究工作是与中国科大国家同步辐射国家实验室的吴白玉合作完成的。