高温超导材料的研究进展及前景展望论文正稿

兴义民族师范学院

2013届本科毕业生学位论文

高温超导材料的研究进展及

前景展望

姓 名： 马 关 爱

教 学 系： 物 理 系

专 业： 物 理 学

导师姓名： 张 星

中国﹒贵州﹒兴义

2013年5月

目录

摘要............................................................................................................................ I ABSTRACT .................................................................................................................. II 第一章绪论. (1)

1.1超导体的发现 (1)

1.2高温超导体的概述 (4)

第二章高温超导材料研究的内容 (6)

2.1高温超导材料的研究背景 (6)

2.2高温超导材料的特性 (7)

2.3高温超导材料的研究目标 (8)

2.4高温超导材料的研究状况 (9)

2.4.1高温超导的物理进展 (10)

2.4.2对BCS理论的修正[7] (11)

2.4.3RVB理论[7] (11)

2.4.4Luttinger液体理论[7] (12)

2.4.5铁磁自旋理论[7-10-11] (12)

2.4.6掺杂型高温超导体的研究进展 (12)

2.4.7高温超导材料其他方面的进展 (14)

2.5影响高温超导研究的因素 (14)

2.5.1交流损耗是一个影响高温超导材料应用的重要因素 (14)

2.5.2磁场是影响高温超导材料研究的一个重要因素 (15)

2.5.3量子限制效应对超导薄膜性质的影响 (15)

2.5.4超导体中的人工钉扎与磁通匹配效应 (15)

2.5.5薄膜表面等离子激元和增强透射效应 (15)

第三章高温超导材料的制备工艺 (16)

3.1高温超导材料的研究方法 (16)

3.1.1磁控溅射（MS）法 (16)

3.1.2脉冲激光沉积法 (16)

3.1.3金属有机物化学气相沉积法（MOCVD） (17)

3.1.4分子束外延法（MBE） (18)

3.1.5离子束辅助沉积(IBAD) (18)

3.1.6丝网印刷技术 (19)

3.1.7等离子喷镀法 (19)

3.1.8冲击波法 (19)

3.1.9锻压法 (19)

3.1.10熔融织构生长法（MTG） (19)

3.1.11化学气相沉积法 (19)

3.2一些高温超导材料的制备技术 (20)

3.2.1稀土REBCO块材的制备 (20)

3.2.2YBCO块材的制备 (20)

3.2.3Bi2223块材的制备[29] (21)

3.2.4MgB2块材的制备[29] (21)

第四章高温超导材料的应用前景 (22)

4.1高温超导材料的用途 (22)

4.1.1膜材（薄膜、厚膜） (22)

4.1.2块材 (22)

4.1.3线材、带材 (22)

4.2高温超导材料的的应用前景 (23)

4.2.1高温超导电缆的应用前景 (24)

4.2.2高温超导大电流引线的应用前景 (25)

4.2.3高温超导故障电流限制器（FCL）的应用前景 (25)

4.2.4高温超导变压器的应用前景 (25)

4.2.5高温超导风力发电机的应用前景 (25)

4.2.6高温超导磁悬浮列车的应用前景 (26)

4.2.7高温超导技术在地质学上的应用前景 (26)

4.2.8高温超导在临床医学上的应用 (27)

第五章结论 (28)

致谢 (29)

参考文献 (30)

诚信承诺书 (33)

关于学位论文使用授权的声明 (33)

摘要

近年来，在全世界掀起了一股“高温超导热”，各国科学家都竞相投入到了这一领域的开发研究中。为了适应市场的需要，能在国际市场上有一个清楚明白的认识，本人也翻阅了一些相关资料，总结了近年来在这一领域的一些新的进展以及一些相关信息。本论文就是以高温超导这一现象为主线，第一部分介绍了发现高温超导这一现象的历史背景以及对高温超导的阐述；第二部分介绍了高温超导材料的内容，在这一部分中，着重介绍了高温超导材料的一些基本性质，制备这些材料的一些基础理论，以及高温超导材料在一些特定方面的发展；第三部分介绍了高温超导材料的制备工艺，在这一部分中，主要说明的是高温超导材料的制备方法和一些特殊材料的制备技术；第四部分介绍了高温超导材料的应用前景，在这一部分中，着重介绍的是高温超导材料的应用，分为薄膜、块材和带材几个部分的应用，还介绍了高温超导材料的应用前景。高温超导材料在现代市场上有着不可替代的作用，因此各国竞相在高温超导材料的发展研究中各具一格，也希望自己的综述能够对人们的生活有更大的改善，有不同程度的改观。

关键词：超导体，高温超导，高温超导体，高温超导材料。

.

ABSTRACT

In recent years, the world set off a "high-temperature superconducting hot", scientists from various countries are competing to put into research and development in this area. In order to meet market needs, in the international market have a clear understanding, I also read some relevant information, summed up in this area in recent years, a number of new developments as well as some relevant information. In this thesis, the phenomenon is dominated by high-temperature superconducting wire, the first part describes the discovery of high-temperature superconductivity and the historical background of this phenomenon on the HTS exposition; second part describes the content of high-temperature superconducting materials, in this part of the in high-temperature superconducting materials highlighted some basic properties, preparation of some of the basic theory of these materials, as well as high-temperature superconducting materials in some specific aspects of development; third part describes the preparation process of high-temperature superconducting materials, in this part of the , the main explanation is the high-temperature superconducting materials, preparation methods and some special material preparation techniques; fourth part describes the application prospect of high-temperature superconducting material in this section focuses on the application of high-temperature superconducting materials, divided into film, sheet and strip a few blocks part of the application, but also introduces the high-temperature superconducting materials application prospects. High-temperature superconducting materials in the modern market has an irreplaceable role, so countries competing in the development of high-temperature superconducting materials research each with a grid, also want their review can have on people's lives greater improvement, with varying degrees difference.

Keywords: A superconductor, high temperature superconductor,high temperature superconductor, high temperature superconducting material.