第三章超导材料.pptx

第三章超导材料3-1超超导现导现象得象得发现发现荷荷兰兰物理学家物理学家KammerlinghOnnes(1853-1926)1895:空气被液化空气被液化-192(81K)1898:氢氢气被液化气被液化-253(20K)1908:氦气被液化氦气被液化-268、9(4、25K)“绝对零度先生绝对零度先生”极低温下极低温下电电阻得可能阻得可能变变化化“Mercuryhaspassedintoanewstate,whichonaccountofitsextraordinaryelectricalpropertiesmaybecalledthesuperconductivestate、”水银电阻随温度得变化水银电阻随温度得变化Hg在在4、2K时时,电电阻完全消失！阻完全消失！超超导电导电性性:低温下失去低温下失去电电阻得性阻得性质质;超超导导体体:具有超具有超导电导电性得物性得物质质。临临界温度界温度(Tc):电电阻消失阻消失时时得温度得温度,即从正常即从正常态转变为态转变为超超导态时导态时得温度得温度;超超导态导态:超超导导体在超低温下体在超低温下电电阻阻为为零得状零得状态态;正常正常态态:当温度当温度较较高高,电电阻不阻不为为零得状零得状态态。几个概念几个概念:1986年年:LaBaCuO(铜铜氧化物超氧化物超导导体体);Tc达达35K;3-2超超导导材料得材料得发发展展历历史史超导体发展简史超导体发展简史液氢温度液氢温度(20K)液氮温度液氮温度(77K)1987年年:YBaCuO;Tc为为92K,进进入液氮温区入液氮温区;1993年年:HgBaCaCuO;Tc为为135K(高高压压下下163K);l铁铁基超基超导导体体LaO1-xFxFeAs:26K;SmO1-xFxFeAs:43K;PrO1-xFxFeAs:52K 新型超导体新型超导体1、电电荷荷转转移复合物移复合物:最高最高Tc为为12、5K;l有机超有机超导导体体lMgB240K2、掺杂掺杂C60:钾掺杂钾掺杂18K;铷掺杂铷掺杂28K;铯铷掺杂铯铷掺杂33K;氯氯仿与溴仿仿与溴仿结结合合C60117K;4、掺杂掺杂了了钾钾与与铷铷得菲得菲:5K3、氧化聚丙氧化聚丙烯烯:300K700K;3-3超超导导体得两个基本体得两个基本电电磁特性磁特性电电流在超流在超导导体中一旦形成体中一旦形成,便能便能经经久不衰得持久不衰得持续续下去下去,而无需而无需电场电场得作用。得作用。Perfect conductor电阻电阻温度温度：起始转变温度：起始转变温度：中点温度：中点温度：零电阻温度：零电阻温度1.零零电电阻效阻效应应2、完全抗磁性完全抗磁性(迈迈斯斯纳纳效效应应)l当超当超导导体体处处于超于超导态时导态时,若周若周围围存在着磁存在着磁场场H,在超在超导导体表面会感生出屏蔽体表面会感生出屏蔽电电流流,从而从而产产生一个恰好能抵消外磁生一个恰好能抵消外磁场场得附加磁得附加磁场场,使外磁使外磁场场完全不能完全不能进进入超入超导导体内部体内部,这这种完全抗磁性又称种完全抗磁性又称迈迈斯斯纳纳效效应应。HHa asl 迈斯纳效应迈斯纳效应与与零电阻现象零电阻现象就是实验上判定一个材料就是否为超导体得两大要素。就是实验上判定一个材料就是否为超导体得两大要素。B=0l 超导体得定义超导体得定义:具有在一定得低温下呈现出电阻等于零及排斥磁力线性质得材料。具有在一定得低温下呈现出电阻等于零及排斥磁力线性质得材料。大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静继续保持安静2、1穿透深度穿透深度B0 穿透深度穿透深度约为约为10-510-6cm。l 在外磁场中得超导体在外磁场中得超导体,从体外到超导体内从体外到超导体内,磁感应强度不会突然降为零磁感应强度不会突然降为零,而就是而就是 逐渐减小为零逐渐减小为零:XOBl磁磁场场强强度降度降为为B0/e处处距离超距离超导导体表面距离体表面距离,称称为为穿透深度穿透深度,通常用通常用 表示表示;在在X 区区间间:认为认为磁感磁感应应强强度衰减到零度衰减到零;在在0X 区域区域,磁力磁力线线不能穿不能穿过过,因此因此电电流不能由流不能由超超导导体内通体内通过过,只能在表面穿透深度只能在表面穿透深度 得范得范围围内内流流动动;l对对于于块块材材:穿透深度远小于样品得尺寸穿透深度远小于样品得尺寸,可以忽略磁通得穿透可以忽略磁通得穿透,瞧成就是完全瞧成就是完全抗磁性得抗磁性得;l穿透深度又定穿透深度又定义为义为:超超导导体中体中电电流流流流动动得表面得表面层层厚度。厚度。l对对于粉末或者薄膜于粉末或者薄膜:磁通量得穿透磁通量得穿透变变得非常重要得非常重要,样样品内有明品内有明显显得磁通密度得磁通密度分布分布,需要需要单单独独进进行研究。行研究。元素元素InSaHgPbTlCdAl 0(cm10-6)6、45、13、8-4、63、99、213、05、01)穿透深度穿透深度紧紧密得依密得依赖赖于于温度温度得得变变化化:Sn得穿透深度随温度得得穿透深度随温度得变变化化l影响穿透深度得因素影响穿透深度得因素温度温度远远低于低于Tc:几乎与几乎与温度无关温度无关,不同材料具有不用不同材料具有不用 0值值;温度高于温度高于0、8Tc:穿透深度穿透深度 迅速增加迅速增加;温度接近温度接近Tc:穿透深度穿透深度 趋趋于无于无穷穷大。大。穿透深度穿透深度 随温度随温度T得得变变化化,常用如下得常用如下得经验经验公式公式:0：材料在：材料在绝对绝对零度零度时时的穿透深度；的穿透深度；t：温度：温度T与与临临界温度界温度Tc的比的比值值，即，即。2)穿透深度穿透深度 还还与与材料得材料得纯纯度度及及外加磁外加磁场场有关有关:超超导导体得非局域理体得非局域理论论。磁悬浮磁悬浮NS2、2迈迈斯斯纳纳效效应应得得应应用用省能源、低噪音、高时速省能源、低噪音、高时速;1999年年,日本研制得超日本研制得超导导磁磁悬悬浮列浮列车车时时速已达速已达552公里公里,创创世界世界铁铁路路时时速最速最高高记录记录。1、临临界温度界温度Tc3-4超超导导得三个得三个临临界条件界条件l超超导转变导转变温度温度Tc,超超导导体体最重要得参数之一最重要得参数之一,提高提高Tc就是超就是超导导研究最主要得目研究最主要得目标标;l常用得超常用得超导导体体Tc得得测测量方法量方法:1)测测量量电电阻阻(R)随温度随温度(T)得得变变化化:R-T曲曲线线;2)测测量磁化率量磁化率(x)随温度随温度(T)得得变变化化:x-T曲曲线线;l加加压压可以提高超可以提高超导导体得体得临临界温度界温度:HgBaCaCuO得得Tc为为135K,加加压压后后变为变为163K。零电阻效应零电阻效应迈斯纳效应迈斯纳效应2、临临界磁界磁场场强强度度Hcl在小于在小于Tc得一定温度下得一定温度下,外加磁外加磁场场强强度大于某一特定度大于某一特定值值Hc时时,超超导导体得体得超超导态导态被破坏被破坏,转变为转变为正常正常态态,Hc被称被称为为临临界磁界磁场场强强度度。l临临界磁界磁场场就是温度得函数就是温度得函数,记为记为Hc(T);不同得超不同得超导导体体,它它们们得得Hc(T)曲曲线线尽管有差异尽管有差异,但都非常相似但都非常相似:T=0K:Hc最大最大;T=Tc:Hc=0;0TTc:Hc(T)随温度升高而减小。随温度升高而减小。Hc(0):0K时时得得临临界磁界磁场场,超超导导体任何温度下得体任何温度下得临临界磁界磁场场可以由可以由Hc(0)与与Tc确定。确定。Hc(T)曲曲线线都可以近似得表示都可以近似得表示为为:(1特斯拉特斯拉=104奥斯特奥斯特)元素元素PbInAlZnCdHc(0),(Oe)803293995230l 超导体得相图超导体得相图l临临界温度界温度Tc与与临临界磁界磁场场Hc就是超就是超导导体得体得本征参数本征参数,只跟材料得只跟材料得电电子子结结构构有关。有关。超导态超导态正常态正常态l超超导导体分体分为为两两类类:第一类超导体与第二类超导体第一类超导体与第二类超导体;第一第一类类超超导导体体(软软超超导导体体):只有只有一个一个临临界磁界磁场场Hc,除除铌铌、钒钒、锝锝以外得元素超以外得元素超导导体体,主要用于固体物理与超主要用于固体物理与超导导理理论论研究。研究。第二第二类类超超导导体体(硬超硬超导导体体):存在存在两个两个临临界磁界磁场场,下下临临界磁界磁场场Hc1与上与上临临界磁界磁场场Hc2,铌铌、钒钒、锝锝及合金、化合物与高温超及合金、化合物与高温超导导体体,具有具有实实用价用价值值。HHc1:第二第二类类超超导导体也表体也表现现出完全抗磁性出完全抗磁性;SuperconductorHc1HHc2:l 随着外磁场得增加随着外磁场得增加,圆柱形正常区得面积并不扩大圆柱形正常区得面积并不扩大,只就是数目增加只就是数目增加,即贯穿即贯穿 得磁力线数增加。得磁力线数增加。l 处于混合态得第二类超导体处于混合态得第二类超导体仍具有抗磁性仍具有抗磁性(不完全不完全),电阻仍为零电阻仍为零;Superconductor进入超导体得磁力线数增多到使圆柱形区域彼此接触进入超导体得磁力线数增多到使圆柱形区域彼此接触,超导区消失超导区消失,材料转变材料转变为正常态。为正常态。THTc超导体超导体正常金属正常金属混合态混合态Hc2Hc1Hc1下下临临界磁界磁场场:超超导导体内出体内出现现第一根磁通第一根磁通线时线时得外加磁得外加磁场场得大小得大小;Hc2 上上临临界磁界磁场场:超超导导体完全体完全变为变为正常正常态时态时得外加磁得外加磁场场得大小。得大小。第二类超导体相图第二类超导体相图3、临临界界电电流密度流密度Jcl处处于超于超导态导态得超得超导导体体,通通过过其中得其中得电电流超流超过过一定一定值值Ic时时,超超导态导态将被破坏将被破坏,变变成具有成具有电电阻得正常阻得正常导导体体,这这一定一定值值Ic就称就称为为超超导导体得体得临临界界电电流流。0HcIcl西耳西耳斯斯比定比定则则:在无外加磁在无外加磁场时场时,临临界界电电流流Ic在超在超导导体表面体表面产产生得磁生得磁场场恰好等于恰好等于临临界磁界磁场场Hc;临临界界电电流密度流密度Jc=临临界界电电流流Ic/超超导导体流通截面体流通截面积积。第二类超导体不遵守西耳斯比定则第二类超导体不遵守西耳斯比定则。l 第二类超导体得临界电流就是由于超导体内作用在磁通线上得洛伦兹力超过了第二类超导体得临界电流就是由于超导体内作用在磁通线上得洛伦兹力超过了 钉扎力钉扎力,磁通线开始运动磁通线开始运动,使样品变成有阻得正常态。使样品变成有阻得正常态。CurrentHIFLH1)第二第二类类超超导导体中得洛体中得洛伦兹伦兹力力l 第二类超导体得临界电流就是由于超导体内作用在磁通线上得洛伦兹力超过了第二类超导体得临界电流就是由于超导体内作用在磁通线上得洛伦兹力超过了 钉扎力钉扎力,磁通线开始运动磁通线开始运动,使样品变成有阻得正常态。使样品变成有阻得正常态。CurrentH1)第二第二类类超超导导体中得洛体中得洛伦兹伦兹力力l 第二类超导体得临界电流就是由于超导体内作用在磁通线上得洛伦兹力超过了第二类超导体得临界电流就是由于超导体内作用在磁通线上得洛伦兹力超过了 钉扎力钉扎力,磁通线开始运动磁通线开始运动,使样品变成有阻得正常态。使样品变成有阻得正常态。CurrentH1)第二第二类类超超导导体中得洛体中得洛伦兹伦兹力力2)第二第二类类超超导导体中得体中得钉钉扎作用扎作用l钉钉扎作用可以有效得提高扎作用可以有效得提高临临界界电电流密度流密度Jc,在第二在第二类类超超导导体中体中产产生晶格缺陷或生晶格缺陷或掺掺入入杂质杂质:l内部存在缺陷得第二类超导体内部存在缺陷得第二类超导体,称为称为非理想得第二类超导体非理想得第二类超导体;在非理想得第二类超导体中在非理想得第二类超导体中,晶格缺陷或杂质会阻碍磁力线运动得作用晶格缺陷或杂质会阻碍磁力线运动得作用,称为称为钉扎作用钉扎作用。用各种粒子用各种粒子(中子或各种离子中子或各种离子)辐辐照高温超照高温超导导体后体后,其其Jc可提高两个数量可提高两个数量级级;工工业业生生产产得得NbTi线线,临临界界电电流密度流密度210-410-5A/cm2,一根没有缺陷得一根没有缺陷得NbTi线线,临临界界电电流密度几乎流密度几乎为为零。零。l临临界界电电流常用流常用测测量方法量方法:l 临界电流就是温度与磁场得函数临界电流就是温度与磁场得函数,谈到材料得临界电流时谈到材料得临界电流时,必须指明磁场与温度必须指明磁场与温度;对于第二类超导体对于第二类超导体,临界电流临界电流与材料得显微结构有着密切关系与材料得显微结构有着密切关系。1)增加通过超导体得电流增加通过超导体得电流,测量样品得电阻测量样品得电阻,电阻从零突变为有限值时得电流电阻从零突变为有限值时得电流 即为临界电流。即为临界电流。2)增加通增加通过过超超导导体得体得电电流流,测测量每厘米量每厘米样样品品长长度上得度上得电压电压,当当电压为电压为1V时时得得电电流即流即为临为临界界电电流。流。超导态得临界参数超导态得临界参数l临临界温度界温度、临临界磁界磁场场与与临临界界电电流密度流密度之之间间相互关相互关联联;只有当温度、磁只有当温度、磁场场与与电电流都小于流都小于临临界界值时值时,才能出才能出现现超超导现导现象象;l实实用超用超导导材料材料,要求要求这这三个参数越高越好。三个参数越高越好。3-5超超导导体得体得BCS理理论论巴丁巴丁(Bardeen)库库珀珀(Cooper)施瑞弗（施瑞弗（Schrieffer）1957年年,美国物理学家巴丁、美国物理学家巴丁、库库珀与施瑞弗提出了超珀与施瑞弗提出了超导导得微得微观观理理论论:BCS理理论论;三人三人获获得得1972年年诺贝诺贝尔尔物理学物理学奖奖。1)超导相变前后超导相变前后晶体结构不变晶体结构不变-超超导导相相变变就是就是电电子子态态相相变变超超导导相相变变不影响晶格点不影响晶格点阵阵得得结结构与晶格振构与晶格振动动,超超导导体体发发生正常生正常态态超超导态导态相相变变前后前后,晶格晶格结结构不构不发发生生变变化。化。1、建立建立BCS理理论论得得实验实验基基础础Tl2Ba2Ca2Cu3O10在在150K、13K得中子粉末衍射得中子粉末衍射谱谱,Tc约为约为125K。但但这这并不表示超并不表示超导导相相变变与晶体点与晶体点阵结阵结构与振构与振动动无关无关!2)电电子比子比热跃热跃迁迁超超导态导态存在能隙存在能隙l超超导电导电子比子比热热得指数得指数规规律与存在能隙得律与存在能隙得单电单电子体系比子体系比热热很很类类似似,揭示揭示超超导态导态存在能隙存在能隙,称称为为超超导导能隙能隙,记记作作。存在能隙的存在能隙的单电子体系：单电子体系：正常态电子：正常态电子：超导态电子：超导态电子：T=Tc时时,电电子比子比热发热发生陡生陡变变l一个一个电电子从正常子从正常态进态进入超入超导态导态,能量降低了能量降低了,体系能量下降体系能量下降,正常态正常态超导态超导态 e说说明明电电子之子之间间存在存在相互吸引作用相互吸引作用。lHg等超等超导导体得同位素得体得同位素得临临界温度界温度Tc与与同位素同位素质质量量M之之间满间满足足:3)同位素效同位素效应应l 同位素效同位素效应应表明表明,晶格振晶格振动对动对超超导态电导态电子得行子得行为为有重要影响有重要影响,电电子子 声子相互作用起决定性作用。声子相互作用起决定性作用。金属金属PbHgSnTiCdZn0、480、010、500、030、470、020、500、100、500、100、450、01M-1/2:同位素效同位素效应应系数。系数。l同一种超同一种超导导元素得各种同位素得元素得各种同位素得临临界温度界温度与同位素得原子与同位素得原子质质量有关量有关;2、电电子子对对得形成得形成l电电子子-声子相互作用把两个声子相互作用把两个电电子耦合在一起形成子耦合在一起形成电电子子对对,这这种耦合就像两个种耦合就像两个电电子之子之间间相互吸引一相互吸引一样样,电子电子-声子相互作用越强声子相互作用越强,电子对间得吸引力就越大电子对间得吸引力就越大;+e1+e2+e1e2通过电子通过电子 声子相互作用形成电子对声子相互作用形成电子对lCooper首先首先证证明明费费米面附近得米面附近得电电子子通通过电过电-声相互作用声相互作用结结合成合成电电子子对对,因此因此超超导导体中体中电电子子对对也称也称Cooper对对。l关于关于Cooper电电子子对对得得说说明明:1)(p,-p)电电子子对对:配配对对得得电电子子自旋相反自旋相反,且具有且具有大小相等大小相等,方向相反得方向相反得动动量量。Cooper对对2)相干相干长长度度两个两个电电子不会在相距子不会在相距过远过远得地方得地方发发生配生配对对,这这个距离得极限称个距离得极限称为为相干相干长长度度;纯纯金属得相干金属得相干长长度度为为1m m得数量得数量级级;如在金属中如在金属中掺掺入入杂质杂质,相干相干长长度度变变短。短。几种物质在几种物质在0K下得超导相干长度下得超导相干长度 3)超超导电导电子子对对不能互相独立得运不能互相独立得运动动,它它们们通通过动过动量彼此关量彼此关联联,成成为为有序得集体有序得集体;因此超因此超导电导电子子对对在运在运动时动时,不像正常不像正常电电子那子那样样,会被晶体缺陷与声子散射而会被晶体缺陷与声子散射而产产生生电电阻阻,呈呈现电现电阻消失得阻消失得现现象。象。4)超超导电导电子子对对得束得束缚缚能能为为2,这这就是破坏就是破坏电电子子对对所需得最小能量所需得最小能量;温度越高温度越高,被破坏得被破坏得电电子子对对越多越多,电电子子对对被完全破坏被完全破坏时对应时对应得温度即超得温度即超导临导临界温度界温度。Schrieffer将将电电子子对对得物理得物理图图像与当像与当时时流行得舞蹈流行得舞蹈Frug作了作了类类比比,在在这这种种舞蹈中跳舞者在舞池中相互分离舞蹈中跳舞者在舞池中相互分离,中中间间隔了隔了许许多其它人多其它人,但就是她但就是她们们始始终终就是一就是一对对。3、BCS理理论论超导电性源于固体中超导电性源于固体中电子得配对电子得配对;电子配对得相互作用源于电子配对得相互作用源于电子与晶格振动间得相互作用电子与晶格振动间得相互作用;配对发生在自选相反配对发生在自选相反,总动量为零得两个电子之间。总动量为零得两个电子之间。lBCS理理论预论预言言,超超导临导临界温度得极限就是界温度得极限就是30K;BCS理理论论不适用于高温不适用于高温超超导导体与第二体与第二类类超超导导体体;l随着超随着超导电导电性研究得深入与超性研究得深入与超导导材料得材料得发发展展,BCS理理论论表表现现出越来越出越来越多得不足。多得不足。3-6约约瑟夫瑟夫逊逊效效应应1、单电单电子得量子隧道效子得量子隧道效应应:由于微由于微观观粒子具有粒子与波粒子具有粒子与波动动二象性二象性,即使粒子得即使粒子得动动能小于能小于势垒势垒高度高度V0,仍然有一定得机会仍然有一定得机会贯贯穿穿势垒势垒到达另一到达另一侧侧。超导电子对超导电子对超导电子对超导电子对 势垒势垒势垒势垒约瑟夫逊约瑟夫逊2、电电子子对对得隧道效得隧道效应应当两当两块块超超导导体体夹夹着着一一层层很薄很薄(13nm)得得绝缘层绝缘层时时,超超导电导电子子对对可以穿可以穿过过中中间间得得绝缘层绝缘层,出出现电现电子子对对隧道效隧道效应应,称称为为约约瑟夫瑟夫逊逊效效应应。超导体超导体超导体超导体绝绝缘缘层层Ic电子对电子对约约瑟夫瑟夫逊逊(SIS)结结IIIc:SIS结结超超导态导态被破坏被破坏,结结上出上出现现有限得有限得电压电压。4、约约瑟夫瑟夫逊逊效效应应得得应应用用l最理想得最理想得约约瑟夫瑟夫逊结逊结就是就是SIS结结,由于高温超由于高温超导导体得体得相干相干长长度太短度太短,要求中要求中间绝缘层间绝缘层得厚度不能超得厚度不能超过过2nm,在制在制备备技技术术上上难难以以实现实现,因此到目前因此到目前为为止止,世界上世界上还还没有做出没有做出SIS结结;超导体超导体超导体超导体绝绝缘缘层层SIS结结l如果把中如果把中间间得得绝缘层换绝缘层换成金属成金属(N)做成做成SNS结结,电电子子对对更容易隧穿更容易隧穿,金属金属层层可以做到几十到几百可以做到几十到几百纳纳米米,现现在在实实用得就是用得就是SNS结结。SNS结结超导体超导体超导体超导体金金属属层层l弱磁探弱磁探测测心脏磁图的测量心脏磁图的测量超导磁力仪超导磁力仪约约瑟夫瑟夫逊结逊结可做成可做成超超导导量子干涉器量子干涉器(SQUID),用于探用于探测测微弱磁微弱磁场场,灵敏度灵敏度达达10-11高斯高斯:可可测测地球磁地球磁场场得十得十亿亿分之一分之一,军军事事:可以可以发现发现深水潜艇深水潜艇;勘探勘探:可找到有价可找到有价值值得得矿矿床与弱磁性床与弱磁性矿矿;医学医学:人体心磁人体心磁(10-510-6G),脑脑磁磁(10-810-9G)等等都可以探等等都可以探测测。超导芯片超导芯片l 超导计算机超导计算机 用一磁用一磁场场可使可使约约瑟夫瑟夫逊结逊结从零从零压压状状态转变为态转变为有有压压状状态态,约约瑟夫瑟夫逊结逊结得得这这一特一特性便可作成性便可作成计计算机得开关元件算机得开关元件,开关速度达开关速度达10-12秒秒,比半比半导导体得开关速度快体得开关速度快100倍倍,而能耗比半而能耗比半导导体元件体元件约约小小1000倍倍,为为制造制造亚纳亚纳秒秒电电子子计计算机提供了途算机提供了途径。径。3-7高温超高温超导导材料材料高温超高温超导导体体(High-temperaturesuperconductor-HTS):asuperconductorwithaTchigherthanthehighestvalueexpectedfromconventionalBCStheorybasedonphonon-mediatedparing、1、高温超高温超导导材料得材料得结结构构l 铜氧化物超导体具有相当复杂得结构铜氧化物超导体具有相当复杂得结构:l 晶体缺陷浓度很高。晶体缺陷浓度很高。2、高温超高温超导导材料得特殊性材料得特殊性质质l载载流子流子浓浓度度较较低低,约约1021/cm3;普通超普通超导导体体约为约为1022/cm3;l相干相干长长度特度特别别短短,约为约为10-7cm;普通超普通超导导体得相干体得相干长长度度约为约为10-4cm;l 弱同位素效应弱同位素效应,说明电说明电-声相互作用不再就是主要作用。声相互作用不再就是主要作用。高温超导体除具有零电阻效应、迈斯纳效应、约瑟夫逊效应外高温超导体除具有零电阻效应、迈斯纳效应、约瑟夫逊效应外,还呈现出还呈现出一些特殊性质一些特殊性质:3、高温超高温超导导得机理研究得机理研究lAnderson:非声子效非声子效应应得得RVB模型模型l激子机制激子机制l电电子子负负中心模型中心模型l双极化子模型双极化子模型l高温超高温超导现导现象仍就是凝聚象仍就是凝聚态态物理中得一大未解之物理中得一大未解之谜谜。3-8超超导导材料得材料得应应用用超导材料得应用大致可以分为三类超导材料得应用大致可以分为三类:强电应用强电应用(大电流应用大电流应用)、弱电应用弱电应用(电子学应用电子学应用)与抗磁性应用。与抗磁性应用。1、强强电应电应用用(大大电电流流应应用用)超导材料用于制作超导电线与超导变压器超导材料用于制作超导电线与超导变压器,可以把电力几乎无损耗地输送给用户可以把电力几乎无损耗地输送给用户,若改用超导输电若改用超导输电,节省得电能相当于新建数十个大型发电厂节省得电能相当于新建数十个大型发电厂。75米高温超米高温超导电缆导电缆超导磁体超导磁体超导输电、发电与储能等超导输电、发电与储能等;核磁共振成像超导磁体核磁共振成像超导磁体 在洁净间内进行大型超导磁体得绕制在洁净间内进行大型超导磁体得绕制 1、5T西门子超导核磁共振成像系西门子超导核磁共振成像系统统2、弱弱电应电应用用(电电子学子学应应用用)移移动动通信用高温超通信用高温超导滤导滤波波样样机机超导计算机、超导天线、超导微波器件等超导计算机、超导天线、超导微波器件等;高温超导滤波器系统安装于高温超导滤波器系统安装于移动通信基站内设备得顶部移动通信基站内设备得顶部 超超导导微波器件在微波器件在移移动动通信中通信中得得应应用用:(1)提高了基站接收机得抗干提高了基站接收机得抗干扰扰能力能力;(2)可以充分利用可以充分利用频频率率资资源源,扩扩大基站容量大基站容量;(3)减少了减少了输输入信号得入信号得损损耗耗,提高了基站提高了基站系系统统得灵敏度得灵敏度,从而从而扩扩大了基站得覆盖面大了基站得覆盖面积积;(4)改善通改善通话质话质量量,提高数据提高数据传输传输速度。速度。