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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划近年来还有哪些新型的超导体材料新型功能材料一、名词解释1、纳米材料；2、库柏电子对；3、形状记忆效应；4、梯度功能材料；5、激光二、填空1、m；飞秒)=1ns(纳秒。2、最早的人工纳米材料是，纳米概念是有科学家首次提出。3、太阳能电池可利用效应进行发电，可以产生这种效应的通常是材料。4、非晶合金的结构在热力学上是的，在一定温度下加热会向结构转变。5、在液晶材料中，适合做温度计的是，适合做显示屏的是。三、辨析，先判断正误，再说明原因1、只有平均粒径在100nm以下的材料才称为纳米材料2
2、、超导体必须把磁场线完全排斥在体外才具有超导效应。3、非晶合金中原子的排列是绝对无序的。4、液晶材料的光学性能十分容易改变。5、光色玻璃中的卤化银在光照下会分解，因此只能使用一次.四、问答1、简叙纳米材料的特殊效应？2、形状记忆合金原理是什么？如何使TiNi合金获得形状记忆效应？3、为什么人们要大力研究储氢合金?五、论述1、当前能源和环境问题已经成为人类社会的两大难题，为此人们提出了资源和能源最充分利用技术和环境最小负担技术。请从新型材料的角度出发，简要谈谈新型材料在这两项技术中的应用。2、非晶合金材料是一类重要的功能材料，它的结构特征是什么？哪些因素能够影响合金的非晶化能力？超导材料的现状及
3、发展方向自1911年荷兰莱顿实验室的卡末林昂纳斯首次在42K时发现水银零电阻现象即超导现象以来。人们相继在超导材料方面取得很多突破，后来在梅斯勒发现超导体的抗磁性之后，19341985年后超导物理学理论逐步发展，超导材料逐步应用于实际科学技术领域。但由于种种原因，至今超导物理学理论也不够完善。在这一阶段人们研究的超导材料临界转变温度较低。后来进入高温超导研究阶段，高温超导材料指的是：钇系(92K)、铋系(110K)、铊系(125K)和汞系(135K)以及XX年1月发现的新型超导体二硼化镁(39K)。高温超导体属于非理想的第II类超导体。临界磁场和临界电流且比低温超导体更高。同时已对高温超导材料
4、进研究开发，氧化物复合超导材料具有耐用和稳定性好的特点。通过研究浸泡实验表明，超导电性的退化主要来自于杂相及时效过程中的析出相。为了改善薄膜对环境的敏感性，美国西北大学的Mirkin建议把分子单层表面化学改性引入到高温超导铜氧化合物中。以铋锶钙铜氧系为第一代高温超导带材，它的可加工性优良，在超导强电应用领域占据重要位置。但铋系材料的实用临界电流密度较低，并且在77K的应用磁场也很低。然而钇钡铜氧化物材料在77K的超导电性比铋锶钙铜氧材料好的多；但它的可加工性极差，故要做出超导性好的带材通过传统的压力加工和热处理工艺就很难。随着材料科学工艺技术的发展，近年来一种在轧制金属基带上制造钇钡铜氧超导带
5、材的工艺被称作“第二代”带材。欧洲国家努力开展高温超导材料工艺及应用研究。丹麦已批量制造铋系超导带材。XX年11月我国第一个10m、/三相交流高温超导电缆系统日前在中国科学院电工研究所研制成功，并于成功地进行了试验运行。XX年5月信赢和公司团队研发的世界最大功率的超导限流器刚成功。XX年9月25日，特拉维夫大学的研究小组开发出了一种超导体材料蓝宝石单晶体纤维，可用于高压电缆输电，输电量是相同直径铜线输电量的40倍。研究人员称这种超导材料将有可能彻底改变电力输送占空间、高损耗的状况。高温超导材料主要有：膜材(薄膜、厚膜)、块材、线材和带材等类型。薄膜最常用、最有效的两种镀膜技术是：磁控溅射和脉冲
6、激光沉积。还有金属有机物化学气相沉积、分子束外延法、离子束辅助沉积等制备方法。薄膜主要用于超导量子干涉仪，约瑟夫森结转换器，红外探测器，微波谐振器等。厚膜制备方法有很多：如热解喷涂和电泳沉积等，而最常用的技术是丝网印刷和刮浆法，高温超导体厚膜主要用于HTS磁屏蔽、微波谐振器、天线等电路互连和电流开关的地方。块材最初都是用固相法或化学法制得氧化物粉末，然后用机械压块和烧结等粉末冶金工艺获得，主要用于磁悬浮和磁性轴承方面。线材和带材制备方法有金属包层复合带法，金属芯复合丝法，裸丝或裸带法，用于发电机或动力传输方面，各国研究较多，发展较快。在电力、通信、国防、医疗等方面的发展急需利用超导技术解决现有
7、的关键技术问题。超导储能、电缆、限流器、电机等超导电力技术，如果能应用将带来电力工业的重大变革。在国防工业方面，由于超导技术不可代替的特殊性和优越性，将在扫雷艇、超导电机、电磁武器、传感器、舰船用防弹及导航用高精度超导陀螺仪等领域被广泛应用。所以提高临界转变温度、临界电流密度和改良其加工性能，制造出理想的更低价格的新一代超导材料就成为超导的发展趋势。XX年3月7日日本刷新有机超导材料临界温度世界纪录。个人体会，从超导现象的发现到低温超导，再到高温超导至今已经刚好有100年的发展史了，超导技术具有广阔的发展前景，同时发展高温超导技术是21世纪国际高技术竞争中保持尖端优势的关键所在，如果能让高温超
8、导电缆的产业化、实用化，我国将在世界上占据举足轻重的地位，世界也会因此踏入一个新的革命时代。然而攻克在这个领域的各种难关，就成为当代科学的一个个的目标。作为当代理工类大学生，我们应该时时关注当代科学技术的发展，为自己树立一个更高的理想。1.冯瑞华，姜山.超导材料的发展与研究现状.低温与超导，XX2.杨公安，蒲永平，王瑾菲等超导材料研究进展及其应用.陶瓷，XX3.石勇.超导材料的制备与特性研究综述.XX4.我国研制成功10米长超导电缆系统/38/3809/news/XX1114/5.国外超导材料技术研发概况/world/XX-03/07/content_7.特拉维夫大学开发出一种能提高输电能力4
9、0倍以上超导纤维http:/gnwkjdt/XX11/tXX1110_超导材料的发展与研究现状摘要:新型超导材料一直是人类追求的目标。该文主要从超导材料的探索与发现、制备技术、基础研究面临的挑战等几个方面来探讨超导材料的发展与研究现状。关键词:超导材料;单晶生长;超导薄膜;高温超导前言:超导材料是在低温条件下能出现超导电性的物质。超导材料最独特的性能是电能在输送过程中几乎不会损失。近年来，随着材料科学的发展，超导材料的性能不断优化，实现超导的临界温度也越来越高。一旦室温超导体达到实用化、工业化，将对现代文明社会中的科学技术产生深刻的影响。1超导材料主要制备技术有序、高质量晶体的超导转变温度较高
10、，晶体质量往往强烈依赖于合成技术和条件。控制和操纵有序结晶需要充分了解原子尺度的超导相性能。通常，人们最感兴趣的新型超导体是很难制备的，这要归咎于材料化学或结构的复杂性以及其它材料问题。实验研究和理论进展一直受到材料问题的阻碍1。单晶生长技术新超导化合物单晶样品有多种生长方法。溶液生长和气相传输生长法是制备从金属间氧化物到有机物各类超导体的强有力工具。过去1年来这些技术在不断发展，溶剂、输运剂、可控温度的范围在不断扩大。各类超导体的最新样品可通过这些方法制备。溶液生长的优点就是其多功能性和生长速度，可制备出高纯净度和镶嵌式样品。但是，它并不能生产出固定中子散射实验所需的立方厘米大小的样品。浮动
11、熔区法常用来制备大尺寸的样品，但局限于已知的材料。最近汞基化合物在晶体生长尺寸上取得的进展，使晶体尺寸较先前的纪录高出了几个数量级。高质量薄膜技术目前，薄膜超导体技术包括活性分子束外延(MBE)、溅射、化学气相沉积和脉冲激光沉积等2。MBE尤其能制造出足以与单个晶体性能相媲美的外延超导薄膜。目前正在研制平衡方法可使多层膜原子层工程具有新功能。在晶格匹配的单晶衬底上生长的外延高温超导薄膜，已经被广泛应用于这些材料物理性质的基础研究中。在许多实验中薄膜的几何性质拥有它的优势，如可用光刻技术在薄膜上刻画细微的特征;具备合成定制的多层结构或超晶格的潜能。在过去的2年里，多种高温超导薄膜生长技术快速发展
12、。有些技术已经适用于其它超导体。目前所使用主要方法有溅射和激光烧蚀(脉冲激光沉积)3。类似分子束外延这种先进薄膜生长技术也已经发展得很好。臭氧或氧原子用来实现超高真空条件下的充分氧化。这使得生长的单晶薄膜的性能已接近乃至超过块状晶体。2超导材料基础研究面临的挑战探索新型超导体探索具有高量值关键参数(Tc、上临界磁场Hc2、临界电流密度Jc等)的新型超导材料仍是超导研究过程中的首要任务4。事实上，超导材料面临着巨大的挑战，如怎样合成具有高临界电流密度的各向同性室温超导体，或者证明它是不可能被合成的。这类发现将对能源技术具有突破性的影响，在电能的有效生产、储存和使用方面有很多新应用。发现新型超导体
13、最直接的方法是研究相空间并实施一系列系统探索来发现新的化合物，可通过鉴别成分空间中有希望的区域和快速检测该区域尽可能多的化合物的方法来实现。通过这样的研究，在20世纪50到60年代产出了很多金属间超导体，这些超导体还需要在三相或更高相空间中再继续研究。此外，继续寻找异常形态的超导材料也是很重要的。例如，寻找高磁场中具有稳定超导性的化合物，可能会发现新的超高场超导态。先进合成与掺杂技术2.2.1极端条件下的合成技术经验上讲，超导性常常表现得和结构上的相转变联系紧密;事实上，有许多超导体是亚稳态，需要在高温高压下合成。此外，合成新化合物所需的许多元素具有非常高的挥发性、活性和难熔性(如Li、B、C
14、、Mg、P、S、Se、Te)5，而且要在非常特殊的环境下才能成功合成。大尺寸单晶生长技术，特别是用于固定中子散射实验的关键材料的合成技术应进一步发展。2.2.2合成与表征组合技术。对新型超导化合物的系统性组合探索可基于薄膜沉积技术。一种方法是利用掩膜技术制备微小均质区域。利用连续相涂敷法以及使用多种源或靶材在衬底上形成不同的薄膜成分。磁场调制光谱是一种非常敏感而快速的超导检测技术，可用于高产量的表征方法。合成与表征组合技术需要进一步完善，以可能会发现新的超高场超导态。2.2.3原子层工程、人造超晶格技术、薄膜沉积技术的迅速发展为化学和材料科学突破体相平衡的限制提供了机遇。拓展相界、获得新亚稳态
15、和微结构、创造多层结构、施加大的面内应力以及获得不同排列体系间的平滑界面都因此成为可能。单晶多层结构使材料具有不同的界面性能，不会受到污染物的干扰。在界面处各种电荷移动和自旋态的相互影响会产生新电子结构。与界面原子层工程一样，改变相邻绝缘体的组成和结构，为利用外延应力和稳定性来调整界面结构的超导性提供了多种可能。2.2.4场效应掺杂和光掺杂技术。化学掺杂是在铜酸盐等化合物超导体中实现金属和超导态所必需的，但它的缺点是会同时产生无序状态。这种无序状态不仅使人难以区分内在和外在特性，而且实际上还削弱了超导性能。此外，在多数情况下化学掺杂量是不可调的，每种组成都需要一个单独的样品。场效应掺杂和光掺杂通过外加强电场或强光照射引人电荷载体，从而避免了这些弊端。使用这两种掺杂，可连续地调节单个样品的掺杂量而不会诱发化学无序状态。这一方法在从配合物中寻找新的超导体方面有很大的潜力。2.3纳米尺度超导材料新型超导体的设计和研究面临挑战是难以控制的化学合成工艺参数。最有希望发展的就是可控制的纳米新型高温超导材料。开发新的纳米尺度的高温超导体，可增进机械稳定性、耐化学腐蚀性等。虽然这些性能已单独得到证明，
