江苏科技大学
高温超导材料
樊世敏
摘要自从1911年发现超导材料以来，先后经历了简单金属、合金，再到复杂化合物，超导转变温度也逐渐提高，目前，已经提高到164K高压状态下。本文主要介绍高温超导材料中的其中三类：钇系YBCO、铋系BSCCO和二硼化镁MgB2，以及高温超导材料的应用。与目前主要应用领域相结合，对高温超导材料的发展方向提出展望。关键词高温超导材料，超导特性，高温超导应用
1引言
超导材料的发现和发展已经有将近百年的历史，前期超导材料的温度一直处于低温领域，发展缓慢。直到1986年，高温超导（HTS）材料的发现，才进一步激发了研究高温超导材料的热潮。经过20多年的发展，已经形成工艺成熟的第一代HTS带材BSCCO带材，目前正在研发第二代HTS带材YBCO涂层导体，近一步强化了HTS带材在强电领域中的应用。与此同时，HTS薄膜和HTS块材的制备工艺也在不断地发展和完善，前者己经在强电领域得到了很好的应用，后者则在弱电领域中得到应用，并且有着非常广阔的应用前景。
2高温超导体的发现简史
20世纪初，荷兰莱顿实验室科学家卡默林昂尼斯（HKO
es）等人的不断努力下，将氦气液化［17］，在随后的1911年，昂尼斯等人测量了金属汞的低温电阻，发现了超导电性这一特殊的物理现象。引起了科学家对超导材料的研究热潮。从1911到1932年间，以研究元素超导为主，除汞以外，又发现了Pb、S
、Nb等众多的金属元素超导体；从1932到1953年间，则发现了许多具有超导电性的合金，以及NaCl结构的过渡金属碳化合物和氮化物，临界转变温度（Tc）得到了进一步提高；随后，在1953到1973年间，发现了Tc大于17K的Nb3S
等超导体。直到1986年，美国国际商用机器公司在瑞士苏黎世实验室的科学家柏诺兹（JGBed
orz）和缪勒（KAMüller）首先制备出了Tc为35K的镧钡铜氧（LaBaCuO）高温氧化物超导体，高温超导材料的研究才取得了重大突破［1011］。临界转变温度超过90K的钇钡铜氧等一系列高温氧化物超导体被发现，成为了高温超导材
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料研究领域中一个划时代的标志，它使得高温超导材料的研究不只是停留在理论
阶段［12］。到目前
为止，人们已经发
现了几千种超导
材料，典型的超导
材料临界转变温
度与发现时间如
图1所示。
一百多年来，
人们对于超导材
料的研究一直充
满兴趣。在2011年，
人们在全国各地举行了各种活动纪念超导
图1超导体Tc提高的历史简图
现象发现100周年，用以探讨超导材料的研究现状和发展方向。随着新超导材料
被不断发现，超导材料的临r