高溫超導(dǎo)應(yīng)用研究

前言

科學(xué)是人類文化知識(shí)寶庫中最具創(chuàng)造力和最有價(jià)值的一個(gè)部分，是人類文明高度發(fā)展的重要標(biāo)志?？茖W(xué)的前沿處在人類探索自然由已知領(lǐng)域向未知領(lǐng)域推進(jìn)的邊界，是科學(xué)最富生命力的部分。科學(xué)前沿的推進(jìn)，意味著人類對(duì)未知世界有了新的發(fā)現(xiàn)，有了新的認(rèn)知。這必然會(huì)帶來技術(shù)的發(fā)明、工業(yè)的應(yīng)用和文化的進(jìn)步?？茖W(xué)的發(fā)現(xiàn)越基本，發(fā)現(xiàn)的規(guī)律越普遍，所產(chǎn)生的技術(shù)和應(yīng)用便會(huì)越重要，對(duì)社會(huì)的文明進(jìn)步所起的作用也會(huì)越巨大。經(jīng)過好幾代人的艱苦奮斗，中國(guó)的現(xiàn)代化進(jìn)程已發(fā)展到一個(gè)重要時(shí)期，一個(gè)依靠增強(qiáng)科學(xué)技術(shù)自主創(chuàng)新能力來推進(jìn)社會(huì)全面、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展的時(shí)期。而科學(xué)技術(shù)自主創(chuàng)新的源頭，或者說原始性創(chuàng)新的初始源頭，正是來自于科學(xué)向未知領(lǐng)域推進(jìn)的新發(fā)現(xiàn)，來自于科學(xué)前沿探索的新成果。前沿探索成果的價(jià)值在于首創(chuàng)。首創(chuàng)是無法靠摹擬仿效、引進(jìn)跟蹤來實(shí)現(xiàn)的，要靠推陳出新、標(biāo)新立異。要在科學(xué)前沿研究上推陳出新、標(biāo)新立異，有許多重要的事要做，其中有一樣就是著書立說，即在大量研究實(shí)踐的基礎(chǔ)上，有創(chuàng)見地做學(xué)問，出版學(xué)術(shù)著作。學(xué)術(shù)著作是研究成果的總結(jié)，它的價(jià)值也在于其原創(chuàng)性。一個(gè)國(guó)家，一個(gè)地區(qū)，學(xué)術(shù)著作出版的水平是這個(gè)國(guó)家、這個(gè)地區(qū)科學(xué)研究水平的重要標(biāo)志。科學(xué)研究具有系統(tǒng)性和長(zhǎng)遠(yuǎn)性，繼承性和連續(xù)性等特點(diǎn)，科學(xué)發(fā)現(xiàn)的取得需要有充沛的好奇心和豐富的想象力，也需要有長(zhǎng)期的、系統(tǒng)的研究成果的積累。因此，學(xué)術(shù)著作的出版也需要有長(zhǎng)遠(yuǎn)的安排和持續(xù)的積累，來不得半點(diǎn)的虛浮，更不能急功近利。

內(nèi)容概要

本書是由海內(nèi)外從事高溫超導(dǎo)研究的華人專家學(xué)者共同撰寫的著作，主要介紹高溫超導(dǎo)領(lǐng)域近十年來的發(fā)展現(xiàn)狀和最新研究成果，包括技術(shù)理論、實(shí)驗(yàn)新方法、第二代超導(dǎo)帶材、基底制備、多層膜的研制過程等，尤其是關(guān)于第二代超導(dǎo)帶材在電力、電工、微波通信等方面的應(yīng)用。全書共11章，分別為：高溫超導(dǎo)體磁通動(dòng)力學(xué)和混合態(tài)相圖；高溫超導(dǎo)體的能斯特效應(yīng)；高溫超導(dǎo)膜的回顧與展望；二代超導(dǎo)體；薄膜晶界和涂層導(dǎo)體；釔鋇銅氧系涂層導(dǎo)體的低成本和新方法制備；高溫超導(dǎo)的電力應(yīng)用；高溫超導(dǎo)低溫實(shí)驗(yàn)技術(shù)；REBCO高溫超導(dǎo)晶體生長(zhǎng)；微波特性及其應(yīng)用；二硼化鎂超導(dǎo)材料研究進(jìn)展。    本書介紹的實(shí)驗(yàn)方法和最新概念都可以用于工業(yè)實(shí)踐，對(duì)發(fā)展超導(dǎo)應(yīng)用、國(guó)防科技以及研究生教育具有深遠(yuǎn)的意義。許多科研成果已經(jīng)達(dá)到商業(yè)化的水平，對(duì)建立超導(dǎo)工業(yè)和開發(fā)新材料市場(chǎng)有著直接的作用。本書主要讀者對(duì)象為超導(dǎo)領(lǐng)域的研究者、高等院校的大學(xué)生和研究生，也可供工業(yè)界的工程師與技術(shù)人員參考。

作者簡(jiǎn)介

時(shí)東陸，1954年生于沈陽。1986年獲馬薩諸塞大學(xué)物理系博士學(xué)位。1988年任美國(guó)能源部阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室超導(dǎo)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。現(xiàn)任同濟(jì)大學(xué)先進(jìn)材料與納米生物醫(yī)學(xué)研究院院長(zhǎng)、上海交通大學(xué)微納科學(xué)技術(shù)研究院特聘教授、美國(guó)辛辛那提大學(xué)化工與材料工程系教授。目前主要從事的研究有：高溫超導(dǎo)磁通動(dòng)力學(xué)、超導(dǎo)臨界電流與磁通釘扎行為、第二代超導(dǎo)薄膜、智能納米系統(tǒng)設(shè)計(jì)與合成、等離子納米顆粒表面鍍膜、磁性納米顆粒的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用、智能納米系統(tǒng)的腫瘤早期檢測(cè)與局部治療。

書籍目錄

《科學(xué)前沿進(jìn)展》序本書序各章撰稿人名單第一篇  基礎(chǔ)理論　第1章  高溫超導(dǎo)體磁通動(dòng)力學(xué)和混合態(tài)相圖  　1.1  引言　  1.2  磁  通釘扎的起源和磁通運(yùn)動(dòng)的耗散　  1.3  渦旋玻璃態(tài)和集體蠕動(dòng)(釘扎)模型　  1.4  磁化弛豫、非線性U(j)關(guān)系和μ指數(shù)　    1.4.1  梅利的標(biāo)度法　    1.4.2  磁化弛豫率的方法　    1.4.3  廣義反演方法　    1.4.4  湯普森擬合法　  1.5  渦旋態(tài)相圖的發(fā)展　    1.5.1  不可逆線的發(fā)現(xiàn)　    1.5.2  磁通晶格的一級(jí)融化　  1.6  高溫超導(dǎo)體的峰值效應(yīng)和布拉格玻璃　    1.6.1  峰值效應(yīng)概述　    1.6.2  布拉格玻璃　    1.6.3  基于布拉格玻璃到磁通玻璃相變的解釋　    1.6.4  存在的問題　  1.7  磁通線的量子隧道和量子融化現(xiàn)象　  1.8  反?；魻栃?yīng)　  1.9  一些低維特性　　    1.9.1  約瑟夫森渦旋　    1.9.2  渦旋餅　    1.9.3  BKT轉(zhuǎn)變　  1.10  一些新的實(shí)驗(yàn)方法　  1.11  高溫超導(dǎo)體的強(qiáng)電應(yīng)用簡(jiǎn)述　  1.12  結(jié)束語　  參考文獻(xiàn)　第2章  高溫超導(dǎo)體的能斯特效應(yīng)　  2.1  引言　  2.2  高溫超導(dǎo)體的贗能隙態(tài)和相位漲落　    2.2.1  電子態(tài)相圖　    2.2.2  贗能隙態(tài)　    2.2.3  超導(dǎo)相位漲落　  2.3  能斯特效應(yīng)及其測(cè)量方法　    2.3.1  正常態(tài)載流子的能斯特效應(yīng)　    2.3.2  第二類超導(dǎo)體混合態(tài)的渦旋能斯特效應(yīng)　    2.3.3  能斯特效應(yīng)的測(cè)量　  2.4  空穴型高溫超導(dǎo)體的能斯特效應(yīng)　    2.4.1  最佳摻雜區(qū)銅氧化物的能斯特效應(yīng)　    2.4.2  欠摻雜區(qū)的能斯特效應(yīng)　    2.4.3  過摻雜區(qū)的能斯特效應(yīng)　    2.4.4  類磁通激發(fā)的二維特性　    2.4.5  Zn摻雜的釔鋇銅氧系的能斯特效應(yīng)　    2.4.6  上臨界場(chǎng)Hc2　    2.4.7  討論　  2.5  電子型高溫超導(dǎo)體和其他第二類超導(dǎo)體的能斯特效應(yīng)　  2.6  結(jié)束語　  參考文獻(xiàn)第二篇  第二代超導(dǎo)薄膜與導(dǎo)線第三篇  超導(dǎo)低溫技術(shù)與電力應(yīng)用第四篇  超導(dǎo)晶體與微波器件索引附錄

章節(jié)摘錄

插圖：第一篇 基礎(chǔ)理論第1章 高溫超導(dǎo)體磁通動(dòng)力學(xué)和混合態(tài)相圖1.1 引言超導(dǎo)體在進(jìn)入超導(dǎo)態(tài)后由于載流子之間相位相干，因此對(duì)外界磁場(chǎng)具有一個(gè)排斥作用。當(dāng)外磁場(chǎng)超過一定值（下臨界磁場(chǎng)Hcl）后，由于表面處的超導(dǎo)屏蔽電流很大，借助于熱激活或量子過程，磁力線可以進(jìn)入到超導(dǎo)體中而成核，形成量子磁通線。由于超導(dǎo)體的波函數(shù)具有單值性的要求，因此超導(dǎo)體環(huán)繞的任何面積內(nèi)的磁通量必須是量子化的。

編輯推薦

《高溫超導(dǎo)應(yīng)用研究》主要讀者對(duì)象為超導(dǎo)領(lǐng)域的研究者、高等院校的大學(xué)生和研究生，也可供工業(yè)界的工程師與技術(shù)人員參考。

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