超导陶瓷

在临界温度时电阻为零的陶瓷

超导陶瓷是一类在临界温度时电阻为零的陶瓷，它对今后信息革命、能源利用以及交通起重要作用。1986 年IBM 公司报道发现了Ba-La-Cu-O钙钛矿结构的复合氧化物具有高温超导性后，超导材料的研究就成为材料和化学界研究的重点之一，并且发现制备出一系列的高温超导陶瓷材料。

组成

高临界温度（90开以上）的超导陶瓷材料组成有YBa2Cu3O7-δ，Bi2Sr2Ca2Cu3O10，Tl2Ba2Ca2Cu3O10。

研究进程

发现

1973年，人们发现了超导合金――铌锗合金，其临界超导温度为23.2K，该记录保持了13年。1986年，设在瑞士苏黎世的美国IBM公司的研究中心报道了一种氧化物（镧－钡－铜－氧）具有35K的高温超导性，打破了传统“氧化物陶瓷是绝缘体”的观念，引起世界科学界的轰动。此后，科学家们争分夺秒地攻关，几乎每隔几天，就有新的研究成果出现。

发展

临界超导温度提升

1986年底，美国贝尔实验室研究的氧化物超导材料，其临界超导温度达到40K，液氢的“温度壁垒”（40K）被跨越。1987年2月，美国华裔科学家朱经武和中国科学家赵忠贤相继在钇－钡－铜－氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上，液氮的禁区（77K）也奇迹般地被突破了。1987年底，铊－钡－钙－铜－氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K。从1986－1987年的短短一年多的时间里，临界超导温度提高了100K以上。

室温超导性

2013年，一个马普研究所参与的国际研究组发现，当使用红外激光脉冲照射钇钡铜氧化物材料时，它会在室温条件下短暂地显示出超导性。

用途

1、在电力系统方面，可以用于输配电。由于电阻为零，所以完全没有能量损耗，而这种能量损耗通常达到20%。可以制造超导线圈，由于可形成永久电流，所以可以长期无损耗地贮存能量。

2、在交通运输方面，可以制造磁悬浮高速列车。可以制成电磁推进装置用于船舶和空间飞行器的推进。磁悬浮高速列车是利用列车内超导磁体产生的磁场和电流之间的交互作用产生向上的浮力，列车高速而无噪声。我国上海、成都、大连都已建成磁悬浮列车，表明我国在超导磁悬浮的研究应用方面处于世界先进行列。

3、利用超导陶瓷的约瑟夫逊效应可望制成超小型、超高性能的第五代计算机。所谓约瑟夫逊效应是指被真空或绝缘介质层（约厚10nm）隔开的两个超导体之间会产生超导电子隧道的效应。约瑟夫逊隧道结开关时间为10－12s，超高速开关时产生的热量仅为10－6W，消耗功率少。这种器件的运算速度比硅晶体管快50倍，产生的热量仅为其1/1000以下，所以能高度集成化，许多国家都在研制。

4、利用其抗磁性，在环保方面可以进行废水净化和去除毒物；在医药方面可以从血浆中分离血红细胞并正在研究抑制和杀死癌细胞；在高能物理方面利用其磁场加速高能粒子等。

5、用于电子陶瓷。

全国各地天气预报查询

上海市

云南省

云南省

云南省

云南省