高温超导应用研究PDF电子书下载

第一篇 基础理论 3

第1章 高温超导体磁通动力学和混合态相图&闻海虎 3

1.1引言 3

1.2磁通钉扎的起源和磁通运动的耗散 6

1.3涡旋玻璃态和集体蠕动（钉扎）模型 9

1.4磁化弛豫、非线性U（j）关系和μ指数 17

梅利的标度法 19

磁化弛豫率的方法 19

广义反演方法 21

汤普森拟合法 23

1.5涡旋态相图的发展 24

不可逆线的发现 25

磁通晶格的一级融化 27

1.6高温超导体的峰值效应和布拉格玻璃 30

峰值效应概述 31

布拉格玻璃 33

基于布拉格玻璃到磁通玻璃相变的解释 36

存在的问题 38

1.7磁通线的量子隧道和量子融化现象 40

1.8反常霍尔效应 42

1.9一些低维特性 43

约瑟夫森涡旋 44

涡旋饼 45

BKT转变 47

1.10一些新的实验方法 49

1.11高温超导体的强电应用简述 49

1.12结束语 50

参考文献 51

第2章 高温超导体的能斯特效应&许祝安 56

2.1引言 56

2.2高温超导体的赝能隙态和相位涨落 58

电子态相图 58

赝能隙态 60

超导相位涨落 63

2.3能斯特效应及其测量方法 64

正常态载流子的能斯特效应 64

第二类超导体混合态的涡旋能斯特效应 66

能斯特效应的测量 67

2.4空穴型高温超导体的能斯特效应 68

最佳掺杂区铜氧化物的能斯特效应 71

欠掺杂区的能斯特效应 73

过掺杂区的能斯特效应 75

类磁通激发的二维特性 77

Zn掺杂的钇钡铜氧系的能斯特效应 79

上临界场Hc2 83

讨论 86

2.5电子型高温超导体和其他第二类超导体的能斯特效应 89

2.6结束语 94

参考文献 94

第二篇 第二代超导薄膜与导线 101

第3章 高温超导膜的回顾与展望&时东陆 徐永利 101

3.1引言 101

3.2高温超导涂层的基底材料 105

基底材料及性能 105

轧制辅助双轴织构基底技术 110

无织构金属基底 112

3.3隔离层 112

离子束辅助沉积隔离层 113

倾斜基底沉积 115

轧制辅助双轴织构基底上的陶瓷隔离层材料 115

轧制辅助双轴织构基底上的金属隔离层 117

自氧化外延生长 118

3.4超导层的制造 119

原位法制造钇钡铜氧系薄膜 119

后处理方法 120

液相外延生长 122

3.5高温超导材料的晶界研究 123

高温超导材料中的晶界 123

双晶技术 124

高温超导材料的晶界理论 125

3.6 REBCO的一些最新研究动态 126

REBCO厚膜 126

脉冲电子束沉积方法 127

晶界掺杂 127

单晶及隔离层的表面研究 129

涂层超导体的电流路径模拟 130

3.7结束语 131

参考文献 132

第4章 第二代高温超导带材&古宏伟 索红莉 赵跃 146

4.1第二代高温超导带材的结构 146

钇钡铜氧系超导体的基本特征 146

第二代超导带材的结构 147

4.2第二代高温超导带材的制备 152

具有立方织构的基带的制备 152

隔离层的制备 155

钇钡铜氧系薄膜的制备 155

4.3涂层导体基带研究的最新进展 158

Ag及其Ag合金基底 159

Ni及其合金基底 161

Cu及其合金基带 171

不锈钢基带 173

小结 173

4.4第二代超导带材的研究进展 173

美国 174

日本 175

欧洲 176

韩国 176

中国 176

4.5结束语 176

参考文献 177

第5章 高温超导薄膜晶界和涂层导体&蔡传兵 185

5.1引言 185

5.2薄膜晶界和二维晶界网络中的电传输特性 188

晶界弱连接 188

晶界种类 191

薄膜晶界的电流电压特性 194

薄膜晶界及其二维网络中的临界电流 203

薄膜晶界的辐射、掺杂和电场效应 213

薄膜晶界的磁通钉扎和跳跃特性 218

5.3涂层导体及其双轴织构外延生长技术 222

金属基底 223

缓冲层 226

超导层 234

5.4高温超导薄膜及其涂层导体的磁通钉扎 239

5.5涂层导体的当前发展状态和展望 246

参考文献 252

第6章 钇钡铜氧系涂层导体的低成本和新方法制备&王三胜 260

6.1钇钡铜氧系涂层导体的低成本化学溶液法制备 260

引言 260

三氟乙酸金属有机物沉积方法制备钇钡铜氧系超导薄膜及离子束改性 265

全化学溶液方法制备钇钡铜氧系涂层导体 277

大面积双面钇钡铜氧系超导薄膜制备及表征 291

6.2离子束结构改性制备双轴织构金属基带研究 296

引言 296

低能离子束轰击制备双轴织构金属基带及其稳定性 303

在低能离子束轰击制备的Ni金属基带上采用溶胶-凝胶工艺制备织构缓冲层 326

离子束轰击冷轧基带诱发双轴织构形成的物理机制 331

6.3同步织构法在金属基带上制备织构缓冲层的研究 335

引言 335

同步织构工艺用于制备织构缓冲层 340

在同步织构工艺制备的缓冲层上复合外延层的生长 350

在复合外延层上制备钇钡铜氧系超导层的研究 353

采用同步织构技术制备双轴织构取向缓冲层的相关机制 354

参考文献 357

第三篇 超导低温技术与电力应用 365

第7章 高温超导电力应用&林良真 肖立业 365

7.1引言 365

7.2高温超导电力技术基础理论 366

高温超导磁体磁热稳定性 366

超导体的交流损耗 369

超导磁体的失超导保护 375

低温制冷技术 376

7.3高温超导电缆 377

概述 377

超导电缆的分类与结构 379

超导电缆的导体层和电缆的损耗 382

高温超导电缆绝缘技术 385

高温超导电缆冷却系统 387

高温超导电缆的应用 388

7.4高温超导限流器 389

概述 389

高温超导限流器类型 390

超导限流器的应用 394

7.5高温超导变压器 395

7.6超导电机 398

超导发电机 400

超导电动机 404

关键技术问题 405

7.7超导储能装置 406

概述 406

超导储能的优点与应用 407

超导储能技术发展概况 409

新型超导储能—超导限流组合装置 412

参考文献 413

第8章 高温超导低温实验技术&李来风 张浩 龚领会 417

8.1低温温度的测量 417

电阻型温度计 417

金属电阻温度计 418

半导体电阻温度计 421

温差电偶温度计 425

低温温度计的选择、安装和使用 427

8.2低温冷源 429

低温液体 430

制冷机 431

8.3低温液体的使用 433

杜瓦容器 433

输液杜瓦管 439

实验用液氦杜瓦瓶的灌注 440

液面的测量 443

用液安全 447

8.4超导材料性能的测量 448

电阻测量 448

交流磁化率测量 449

电阻和磁化率测量系统 450

热电势测量 452

临界电流测试方法 456

力学性能测试 457

8.5超导电力应用制冷系统 458

制冷机冷却技术 459

浸泡冷却技术 468

超导电力应用低温容器 478

8.6低温绝缘材料 479

超导电力装置对低温绝缘材料的要求 479

低温绝缘材料及性能 481

参考文献 486

第四篇 超导晶体与微波器件 491

第9章 REBCO高温超导晶体生长&姚忻 汤晨毅 491

9.1引言 491

9.2 REBCO单晶生长中的基础问题 494

9.3 REBCO超导单晶的生长机制 495

生长驱动力 495

与RE123晶体生长相关的相图 498

熔体中的晶体生长 501

溶质输运 505

9.4 REBCO超导单晶的生长方法 507

常用的生长方法 507

助溶剂的选择 511

坩埚材料的选择 512

使用助溶剂法的REBCO晶体生长 514

使用移动溶剂浮区法的REBCO晶体生长 515

9.5使用液相外延法的REBCO晶体生长 517

液相外延法的应用背景 517

基底材料的选择 518

液相外延的初始阶段 520

9.6使用顶部籽晶提拉法的REBCO晶体生长 536

氧分压和RE1+xBa2-xCu3 Oz固溶度的关系 536

熔体组分和RE1+x Ba2-x Cu3 Oz固溶度的关系 539

9.7 REBCO超导单晶尺寸的大型化 542

晶体生长时间的扩展 543

生长速率决定因素 544

高氧分压气氛下的REBCO晶体生长 545

高RE溶解度的RE-Ba-Cu-O体系及REBCO晶体生长 545

9.8小结 548

参考文献 549

第10章 微波特性及其应用&沈致远 556

10.1引言 556

10.2伦敦方程及双流理论 557

10.3表面电阻的测量方法 563

谐振腔端壁替代法 563

平行板法 565

共焦点反射计法 567

传输线法 567

介质谐振器法 569

各种方法的综述 570

10.4高功率性能及非线性效应 571

10.5无源微波电路 577

延迟线 578

切比雪夫分功率器 580

谐振器 581

滤波器 583

多频道网络 585

天线及其馈能网络 587

10.6高功率微波电路 590

高温超导体—宝石谐振器 591

高功率平面型滤波器 593

10.7有源混合式微波电路 598

10.8近期应用前景 602

参考文献 604

第11章 二硼化镁超导材料研究进展&索红莉 607

11.1二硼化镁简介 607

11.2二硼化镁线带材制备及其研究进展 609

PIT方法制备二硼化镁线带材 610

连续管线成型及填料方法制备二硼化镁线带材的研究 614

11.3二硼化镁超导体掺杂研究进展 618

金属间化合物掺杂研究进展 619

非碳单质掺杂的研究进展 621

碳单质掺杂二硼化镁的研究进展 623

含碳化合物掺杂的研究进展 626

11.4二硼化镁薄膜研究进展 631

二硼化镁薄膜热力学分析 631

基底的选择 632

二硼化镁薄膜的制备方法 633

11.5二硼化镁超导材料的研发和应用展望 638

参考文献 640

索引 646

附录 652