material 版 (精华区)

发信人: sunzy (你听过等巴士的故事吗?), 信区: material
标  题: 高温超导新进展
发信站: 听涛站 (2001年08月31日11:15:00 星期五), 站内信件

高温超导新进展
金贝才
　　所谓超导体就是没有电阻的材料。这种看似简单的现象，多年来却吸引着无数科学
家孜孜以求。近十年来，超导研究的几项重大成果，改变了超导应用的前景。
　　1986年9月，苏黎世IBM实验室的两位研究人员乔治·贝德罗兹等在超导研究方面取
得了一项重要成果：他们发现钡镧铜氧化物在－238℃时转变为超导体，也就是说，其临
界温度为－238℃，在这个温度之上，其性能与普通导体一样。这一发现很重要，因为它
提高了临界温度(以前的临界温度记录为－250℃)，而且此次发现的是一类陶瓷材料，而
以前所知的超导体全是金属材料。 随后，亚拉巴马大学与休斯顿大学的研究人员 发现
钇钡铜氧化合物(YBCO)在－180℃时转变为超导体，即高温超导体。这意味着只须在液氮
温度而非在昂贵的液氦温度下，YBCO就可变为超导体。目前发现的超导材料的最高临界
温度为 －138℃，是汞钡铜氧化合物。
　　然而，制约这几种材料应用的因素为：一是超导体内的电流会受到大磁场的阻碍；
二是一些最具应用潜力的材料会因为晶粒界而完全阻止电流流动；三是与其它陶瓷材料
一样，这些材料不能轧制成导线。
　　1990年，超导材料处理技术取得新成果。例如，为了制备超导导线，美国超导公司
的科学家，用薄银试管装满铋系超导体粉末，加热后轧制成超导带，能够传导的电流是
普通铜导线的100多倍。但这一方法对钇系超导体却不适用，因为如果将它研磨成粉末，
将会破坏其晶体结构，而正是这种结构才使其具有超导性能。但铋系材料的粉末仍能保
持正常的晶体结构，沿导线轴排成一线，使得电流通过。美国超导公司向意大利一家电
缆公司Pirelli公司提供了6000多米的铋系超导带。Pirelli公司同英国的BICC合作，将
这些超导带用于预计在1998年完成的地下动力传输系统。此外，美国超导公司还向洛克
威尔汽车公司的子公司可靠电气公司提供超导元件，用于200hp发动机中。
　　1996年，在导线制造方面又取得了更进一步的突破。伊利诺斯阿尔贡国家实验室和
匹兹堡市立大学的研究人员发现：绝大部分电流都集中于超导体靠近银外膜的区域，于
是他们在导线中心放置了一根银丝，结果发现电流提高了4倍之多。 当前，生产蜂窝式
通信用滤波器的重要因素是成本问题。伊利诺斯超导研究人员申请了一项沉积钇系超导
体的简便方法的专利：将钇系超导体的纯元素成分混合后，涂于成本低廉的基片上，然
后加热就能制成均匀的超导薄层。用这种方法制成的厚超导膜层，比传统的薄膜沉积技
术要便宜得多。
　　美国一研究小组研制了一种新的更快的计算机芯片，这种芯片是由氧化铝薄层连接
的铌导线制成的。它比目前最快的奔腾电脑快约99倍，而每次运行时所产生的热量也特
别低。美国科学家采用一种新型高温超导滤波器可以滤掉因移动电话、寻呼机和双向无
线电设备的剧增，通信线路超负荷运转而导致的“通信噪声”，同时，这种新型滤波器
还可减少了呼叫失败的次数，增加了可随时由发射台转接呼叫的次数。高温超导体还有
许多其它应用成果，如为了检测由大脑所致的微小磁场变化而研制的超导量子干涉仪(即
Squid)，可用于辅助医学诊断学。

--
与其咒骂黑暗，不如燃一支明烛。。。
sunzy.dhs.org:8000
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
※ 来源:·听涛站 tingtao.dhs.org·[FROM: 匿名天使的家]