超导体宁夏精选PPT.ppt

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1、超导体宁夏第1页，此课件共48页哦一一.超导的定义超导的定义 从从著著名名的的莱莱顿顿大大学学低低温温实实验验室室里里传传出出了了一一个个惊惊人人的的消消息息：水水银银在在零零下下269 摄摄氏氏度度的的条条件件下下，它它的的电电阻阻消消失失了了,象象这这样样的的现现象象就被称为超导现象。就被称为超导现象。第2页，此课件共48页哦二二.超导的发现超导的发现 高温超导陶瓷化金属高温超导陶瓷化金属材料的出现，使人们第一次可材料的出现，使人们第一次可在液氮温区应用超导材料，从在液氮温区应用超导材料，从而引起了科学界的高度重视，而引起了科学界的高度重视，成为成为2020世纪世纪8080年代最重大的年代

2、最重大的科技成果被载入史册，同时科技成果被载入史册，同时也促进了科学家们开始思考也促进了科学家们开始思考“室温超导体是否存在室温超导体是否存在”的问的问题。题。第3页，此课件共48页哦 自自19111911年荷兰物理学家海克年荷兰物理学家海克卡曼林卡曼林昂尼斯首次发现汞在昂尼斯首次发现汞在4.2K(-268.8)4.2K(-268.8)下下出现超导性能后，科学家们一直在致力于出现超导性能后，科学家们一直在致力于探索高临界温度的超导材料。但在发现物探索高临界温度的超导材料。但在发现物质具有超导性以后的最初质具有超导性以后的最初2020多年时间里，多年时间里，由于科学家们家们始终把目光锁定在金由于

3、科学家们家们始终把目光锁定在金属材料中，以致一直没有找到临界温度属材料中，以致一直没有找到临界温度能超过最初发现的超导体。能超过最初发现的超导体。第4页，此课件共48页哦 直到直到19301930年，科学家发现一种化合年，科学家发现一种化合物物氧化铝在氧化铝在15K15K的温度下能产生的温度下能产生超导性后，豁然开悟：原来化合物的超导性后，豁然开悟：原来化合物的起始转变温度要高于所有元素。在此起始转变温度要高于所有元素。在此后后5050多年的时间里，一系列具有超多年的时间里，一系列具有超导性的化合物被陆续发现，一些金导性的化合物被陆续发现，一些金属及合金的超导性能也相继被发现。属及合金的超导性

4、能也相继被发现。第5页，此课件共48页哦 到了到了1986年，米勒和贝德诺尔茨终于打年，米勒和贝德诺尔茨终于打破了寻找高温超导体的僵局：他们不仅首次使破了寻找高温超导体的僵局：他们不仅首次使物质的超导转变温度超过物质的超导转变温度超过30K达到了达到了35K，而，而且成为大量发现高温超导体的第一例，真正且成为大量发现高温超导体的第一例，真正向世人展示了超导体广泛应用的美好前景。向世人展示了超导体广泛应用的美好前景。1987年，美国科学家保罗年，美国科学家保罗楚发现了另一种起始楚发现了另一种起始转变温度在转变温度在-179的陶瓷材料。随后的发现便的陶瓷材料。随后的发现便一发不可收拾，一发不可收拾

5、，90K、110K、125K、135K超导转变温度的纪录不断被刷新。此超导转变温度的纪录不断被刷新。此时，时，BCS理论就较难用于解释高温超导电性理论就较难用于解释高温超导电性了，人类对高温超导的机制研究还有待发展了，人类对高温超导的机制研究还有待发展。第6页，此课件共48页哦由于绝大多数的有机化合物都是绝缘体，所以长期以来，在人们的观念中不会把超导性和有机固体联系起来。事实上，自1972年第一个具有金属电导性的有机晶体问世后，科学家又进入了对有机导体的研究阶段。在1979年，巴黎大学和哥本哈根大学的两位科学家合作发现了第一个有机超导体，转变温度为0.9K，它是电荷转移盐类的有机单晶。这个发现

6、结束了人们关于有机超导体是否存在的疑虑，大大促进了有机超导体研究工作的发展。第7页，此课件共48页哦 到目前为止，科学家们已经发现了40多种电荷转移盐类的超导体，最高转变温度也已超过了30K。高温超导体的发现，为超导材料的广泛应用开辟了广阔前景。科学家们相信，它在研制高性能电脑、聚变反应堆、发电站及电动机等领域将会产生巨大的效益。事实上，到20世纪末，采用超导技术建造的超导发电站已经在安装之中了。第8页，此课件共48页哦三三.超导及超导材料超导及超导材料 超导超导是指某些物体当温度下降至是指某些物体当温度下降至一定温度时，电阻突然趋近于零的现象。一定温度时，电阻突然趋近于零的现象。具有这种特性

7、的材料称为超导材料。具有这种特性的材料称为超导材料。第9页，此课件共48页哦超导材料的应用超导材料的应用 近十年来，超导材料在超导输电、超近十年来，超导材料在超导输电、超导强磁场的产生、超导储能、超导体的导强磁场的产生、超导储能、超导体的磁悬浮列车等方面得到了广泛的应用。磁悬浮列车等方面得到了广泛的应用。第10页，此课件共48页哦高温超导材料高温超导材料 科学家们一直在努力寻找转变温度在一科学家们一直在努力寻找转变温度在一196以以上的超导材料、因为高于这个温度，就可以用上的超导材料、因为高于这个温度，就可以用廉价的液氮来冷却，一旦发现液氮温区超导材廉价的液氮来冷却，一旦发现液氮温区超导材料，

8、就意味着向实用化迈进了一大步。料，就意味着向实用化迈进了一大步。80年代年代后期，液氮温区超导电性的发现、在超导科学技后期，液氮温区超导电性的发现、在超导科学技术领域中开辟了实际应用的广阔前景，在全世界术领域中开辟了实际应用的广阔前景，在全世界范围兴起范围兴起超导热超导热。在发现液氮温区超导氧化物。在发现液氮温区超导氧化物材料中，我国科学家曾做出过重要的贡献。材料中，我国科学家曾做出过重要的贡献。第11页，此课件共48页哦 我国在新型高临界温度超导材料的探索，我国在新型高临界温度超导材料的探索，高温超导机理，铜氧化物超导材料的相关系高温超导机理，铜氧化物超导材料的相关系和晶体结构，钇系、铋系和

9、铊系超导铜氧化和晶体结构，钇系、铋系和铊系超导铜氧化物材料实用成材技术、薄膜技术有关的材料物材料实用成材技术、薄膜技术有关的材料科学基础性研究，高临界温度超导电性研究科学基础性研究，高临界温度超导电性研究等领域一直保持或接近世界前沿。等领域一直保持或接近世界前沿。第12页，此课件共48页哦四四.国科技国科技50年超导之战年超导之战 电电，是是现现代代社社会会最最重重要要的的动动力力来来源源，人人类类一一直直在在竭竭力力追追求求强强大大电电流流的的应应用用，但但线线路路中中的的电电阻阻，却却是是一一个个很很大大的的障障碍碍。目目前前我我国国发发电电量量的的15要要浪浪费费在在输输电电线线路路上上

10、，每每年年损损失失电电能能达达900多多亿亿度度，主主要要原原因因就就是是电电阻阻。如如果果能能把把电电阻阻降降低低到到零零，一一个个全全新新的的世世界界将将出出现现在在我我们们面面前。前。第13页，此课件共48页哦 由由于于输输电电线线路路电电力力消消耗耗的的减减少少，我我国国每每年年节节省省的的电电能能相相当当于于现现有有核核电电站站发发电电总总量量的的6倍倍；用用超超导导材材料料制制造造发发电电机机，输输出出功功率率将将提提高高20倍倍以以上上；超超导导磁磁悬悬浮浮列列车车实实现现商商业业运运行行，从从北北京京到到广广州州只只需需静静悄悄悄悄的的45个个小小时时；用用超超导导体体制制造造

11、天天线线，可可使使效效率率提提高高几几百百倍倍，传传统统天天线线将将实实现现小小型型化化、轻轻量量化化，在在军军事事和和民民用用领领域域都都将将有有广广阔阔的的市市场场；目目前前，能能发发现现刚刚刚刚出出现现的的小小肿肿瘤瘤的的超超导导核核磁磁共共振振仪仪已已经经上上市市，从从而而许许多多肿瘤都能及时治疗。肿瘤都能及时治疗。第14页，此课件共48页哦 导应用已经在世界范围内开始。导应用已经在世界范围内开始。预计在预计在2010年，世界超导材料将达年，世界超导材料将达900亿美元，亿美元，2020年将达年将达2000亿美元。亿美元。谁研究得快，谁就占有更多的机会。谁研究得快，谁就占有更多的机会。

12、第15页，此课件共48页哦 新中国成立后我国科学家在新中国成立后我国科学家在低温技术领域取得了很大进步，低温技术领域取得了很大进步，1959年靠自力更生实现了氦的液年靠自力更生实现了氦的液化，使中国具备了研究超导的化，使中国具备了研究超导的基本条件，并研制出了超导线基本条件，并研制出了超导线材。材。第16页，此课件共48页哦 1987年年1月，中科院物理所月，中科院物理所率先获得了率先获得了48.6K的高温超导体，的高温超导体，并观察到并观察到70K的超导现象，已经的超导现象，已经接近接近77K的液氮温区，前景一片的液氮温区，前景一片光明。光明。第17页，此课件共48页哦五五.我国制成米长的铋

13、系高温我国制成米长的铋系高温超导长导线超导长导线 近日，清华近大学应用超导近日，清华近大学应用超导研究中心成功研制成米铋研究中心成功研制成米铋系高温超导导线。这是我国目前系高温超导导线。这是我国目前高温超导长导线的最新记录，标高温超导长导线的最新记录，标志着我国已掌握了处于世界先进志着我国已掌握了处于世界先进水平的超导线材产业化技术。水平的超导线材产业化技术。第18页，此课件共48页哦 此次研制成功的高温超导导线为此次研制成功的高温超导导线为芯，长米、宽毫米，厚芯，长米、宽毫米，厚毫米，截面面积为平方毫毫米，截面面积为平方毫米。在零外磁场下导线的临界电流大于米。在零外磁场下导线的临界电流大于安

14、培，工程临界电流密度达每平方厘米安培，工程临界电流密度达每平方厘米安培（测试温度为零下摄安培（测试温度为零下摄氏度）。相比其它使用纯银包缚的导线，氏度）。相比其它使用纯银包缚的导线，这种导线由于使用了银合金，其机械强度这种导线由于使用了银合金，其机械强度更高。导线表面均匀涂有绝缘物质，无气更高。导线表面均匀涂有绝缘物质，无气泡等缺陷，具有较好的使用性能。这表明泡等缺陷，具有较好的使用性能。这表明此长导线的综合性能已达到世界先进水平。此长导线的综合性能已达到世界先进水平。第19页，此课件共48页哦 高温超导材料一般是指在液氮温度（零下高温超导材料一般是指在液氮温度（零下摄氏度）电阻可接近零的超导

15、材料。同摄氏度）电阻可接近零的超导材料。同样直径的高温超导材料和普通铜材料相比，前样直径的高温超导材料和普通铜材料相比，前者的导电能力是后者的倍以上。正因为者的导电能力是后者的倍以上。正因为其损耗小，制成器件的体积小、重量轻、效率其损耗小，制成器件的体积小、重量轻、效率高，高温超导材料可广泛应用于民用和国防领高，高温超导材料可广泛应用于民用和国防领域，如制造超导变压器、超导电缆、超导电机、域，如制造超导变压器、超导电缆、超导电机、超导磁悬浮列车等，是对国民经济、国防建设超导磁悬浮列车等，是对国民经济、国防建设具有重大战略意义的新材料。具有重大战略意义的新材料。第20页，此课件共48页哦 科学家

16、认为，正如光纤的科学家认为，正如光纤的发明催生出崭新的信息时代，高发明催生出崭新的信息时代，高温超导材料也将带来电力工业史温超导材料也将带来电力工业史上划时代的革命。上划时代的革命。第21页，此课件共48页哦六六.超导材料的应用超导材料的应用 超导技术的发展概况超导技术的发展概况 1962年，年仅年，年仅20多岁的剑桥大学实验物理多岁的剑桥大学实验物理研究生约瑟夫逊在著名科学家安德森指导下研究生约瑟夫逊在著名科学家安德森指导下研究超导体能隙性质，他提出在超导结中，研究超导体能隙性质，他提出在超导结中，电子对可以通过氧化层形成无阻的超导电流，电子对可以通过氧化层形成无阻的超导电流，这个现象称作直

17、流约瑟夫逊效应。当外加直这个现象称作直流约瑟夫逊效应。当外加直流电压为流电压为V时，除直流超导电流之外，还存在时，除直流超导电流之外，还存在交流电流，这个现象称作交流约瑟夫逊效应。交流电流，这个现象称作交流约瑟夫逊效应。第22页，此课件共48页哦放放在在将将超超导导体体磁磁场场中中，磁磁场场透透入入氧氧化化层层，这这时时超超导导结结的的最最大大超超导导电电流流随随外外磁磁场场大大小小作作有有规规律律的的变变化化。约约瑟瑟夫夫逊逊的的这这一一重重要要发发现现为为超超导导体体中中电电子子对对运动提供了证据，使对超导现象本质的认运动提供了证据，使对超导现象本质的认识识更更加加深深入入。约约瑟瑟夫夫森

18、森效效应应成成为为微微弱弱电电磁磁信信号号探探测测和和其其他他电电子子学学应用的基础。应用的基础。第23页，此课件共48页哦 70年年代代超超导导列列车车成成功功地地进进行行了了载载人人可可行行性性试试验验。超超导导列列车车是是在在车车上上安安装装强强大大的的超超导导磁磁体体，地地上上安安放放一一系系列列金金属属环环状状线线圈圈。当当车车辆辆行行进进时时，车车上上的的磁磁体体在在地地上上的的线线圈圈中中感感应应起起相相反反的的磁磁极极，使使两两者者的的斥斥力力将将车车子子浮浮出出地地面面。车车辆辆在在电电机机牵牵引引下下无无摩摩擦擦地地前前进进，时时速速可可高高达达500千米。千米。第24页，

19、此课件共48页哦 1987年年3月月12日日中中国国北北京京大大学学成成功功地地用用液氮进行超导磁悬浮实验。液氮进行超导磁悬浮实验。1987年年 日日 本本 铁铁 道道 综综 合合 技技 术术 研研 究究 所所 的的“MLU002”号磁悬浮实验车开始试运行号磁悬浮实验车开始试运行 1991年年3月月日日本本住住友友电电气气工工业业公公司司展展示示了世界上第一个超导磁体。了世界上第一个超导磁体。第25页，此课件共48页哦 1991年年10月月日日本本原原子子能能研研究究所所和和东东芝芝公公司司共共同同研研制制成成核核聚聚变变堆堆用用的的新新型型超超导导线线圈圈。该该线线圈圈电电流流密密度度达达到

20、到每每平平方方毫毫米米40安安培培，为为过过去去的的3倍倍多多，达达到到世世界界最最高高水水准准。该该研研究究所所把把这这个个线线圈圈大大型型化化后后提提供供给给国国际际热热核核聚聚变变堆堆使使用用。这这个个新新型型磁磁体体使使用用的的超超导导材材料料是是铌铌和和锡锡的的化化合物。合物。第26页，此课件共48页哦 1992年年一一个个以以巨巨型型超超导导磁磁体体为为主主的的超超导导超超级级对对撞撞机机特特大大型型设设备备，于于美美国国得得克克萨萨斯斯州州建建成成并并投投入入使使用用，耗耗资资超过超过82亿美元。亿美元。第27页，此课件共48页哦 1996年改进高温超导电线的年改进高温超导电线的

21、研究工作取得进展，制成了第一研究工作取得进展，制成了第一条地下输电电缆。欧洲电缆巨头条地下输电电缆。欧洲电缆巨头皮雷利电缆公司、美国超导体公皮雷利电缆公司、美国超导体公司和旧金山的电力研究所的工人，司和旧金山的电力研究所的工人，共同把共同把6000米长的铋、锶、钙、铜米长的铋、锶、钙、铜和氧制成的线缠绕到一根保持超导和氧制成的线缠绕到一根保持超导温度的液氮的空管子上。温度的液氮的空管子上。第28页，此课件共48页哦目前国内外的研究状况及发展趋势目前国内外的研究状况及发展趋势 强磁场实验装置是开展强磁场下物强磁场实验装置是开展强磁场下物理实验的最基本条件。建立理实验的最基本条件。建立20T以上的

22、稳以上的稳态强磁场装置是复杂的涉及多学科和高态强磁场装置是复杂的涉及多学科和高难度的大型综合性科学工程，其建设费难度的大型综合性科学工程，其建设费用高，磁体装置的运行用高，磁体装置的运行费用也很高。正费用也很高。正因为如此，目前国际上拥有因为如此，目前国际上拥有20T以上的以上的稳态磁体的强磁场实验中心仅分布在稳态磁体的强磁场实验中心仅分布在主要的工业大国。主要的工业大国。第29页，此课件共48页哦 世世界界上上第第一一个个强强磁磁场场实实验验室室于于1960年年建建于于美美国国的的MIT。随随后后，欧欧州州的的英英国国、荷荷兰兰、法法国国和和德德国国以以及及东东欧欧和和苏苏联联相相继继在在7

23、0年年代代建建立立了了强强磁磁场场实实验验室室。日日本本的的强强磁磁场场实实验验室室建建于于80年年代代初初。磁磁场场水水平平由由60年年代代的的20T，提提高高到到80年年代代的的30T。90年年代代初初，美美国国政政府府决决定定在在Florida建建立立新新的的国国家家强强磁磁场场实实验验室室,日日本本。在在筑筑波波建建立立了了新新的的强强磁磁场场实实验验室室,强强场场磁磁体体技技术术有有了了长长足足的的进进步步和和发发展展，稳稳态态磁磁场场水平近期可望达到水平近期可望达到40-50T第30页，此课件共48页哦 在中国虽有一些6T-12T的超导磁体分散在全国各地，但尚未形成一个全国性的强磁

24、场实验中心，我国在10T以上稳态强磁场下的系统的科学研究工作尚属空白。为满足国内强磁场研究工作的需要，早在1984年中国科学院数理学部就组织论证，决策在等离子体物理研究所建立以20T稳态强磁场装置为主体的强磁场实验室。第31页，此课件共48页哦 该该装装置置于于1992年年建建成成并并投投入入运运行行。与与此此同同时时，实实验验室室相相继继建建成成了了多多个个能能满满足足不不同同物物理理实实验验、场场强强在在15T左左右右的的稳稳态态强强磁磁场场装装置置，配配备备了了相相应应的的输输运运和和磁磁化化测测量量系系统统以以及及低低温温系系统统。中中国国科科学学院院院院士士、著著名名物物理理学学家家

25、冯冯端端先先生生在在了了解解了了合合肥肥强强磁磁场场实实验验室室的的情情况况后后非非常常感感慨慨地地说说：过过去去中中国国没没有有强强磁磁场场条条件件，对对有有关关强强磁磁场场下下的的物物理理工工作作连连想想都都不不敢敢想想，现现在在有有了了强强磁磁场场条条件件我我们们应应该该好好好好的的考考虑虑考考虑虑这这方面的问题了。方面的问题了。第32页，此课件共48页哦超导科学研究超导科学研究1.非常规超导力学和超导机理非常规超导力学和超导机理 主要研究混合态区域的磁通线运主要研究混合态区域的磁通线运动的机理，不可逆线性质、起因及其动的机理，不可逆线性质、起因及其与磁场和温度的关系，临界电流密度与磁场

26、和温度的关系，临界电流密度与磁场和温度的依赖关系及各向异性。与磁场和温度的依赖关系及各向异性。第33页，此课件共48页哦2.强磁场下的低维凝聚态特性研究强磁场下的低维凝聚态特性研究 低维性使得低维体系表现出三维体低维性使得低维体系表现出三维体系所没有的特性。低维不稳定性导致了系所没有的特性。低维不稳定性导致了多种有序相。强磁场是揭示低维凝聚态多种有序相。强磁场是揭示低维凝聚态特性的有效手段。特性的有效手段。第34页，此课件共48页哦3.强磁场下的半导体材料的光、电等特性强磁场下的半导体材料的光、电等特性 强磁场技术对半导体科学的发展愈益强磁场技术对半导体科学的发展愈益变得重要，因为变得重要，因

27、为在各种物理因素中，外磁场在各种物理因素中，外磁场是唯一在保持晶体结构不变的情况下改变动是唯一在保持晶体结构不变的情况下改变动量空间对称性的物理因素，因而在半导体能量空间对称性的物理因素，因而在半导体能带结构研究以及元激发及其互作用研究中，带结构研究以及元激发及其互作用研究中，磁场有着特别重要的作用。磁场有着特别重要的作用。第35页，此课件共48页哦4.强磁场下极微细尺度中的物理问题强磁场下极微细尺度中的物理问题 极微细尺度体系中出现许多常规材料不极微细尺度体系中出现许多常规材料不具备的新现象和奇异特性，这与这类材料的具备的新现象和奇异特性，这与这类材料的微结构特别是电子结构密切相关。强磁场为

28、微结构特别是电子结构密切相关。强磁场为研究极微细尺度体系的电子态和输运特性提研究极微细尺度体系的电子态和输运特性提供强有力的手段，不但能进一步揭示这类材供强有力的手段，不但能进一步揭示这类材料在常规条件下难以出现的奇异现象，而且料在常规条件下难以出现的奇异现象，而且为在更深层次下认识其物理特性提供丰富的为在更深层次下认识其物理特性提供丰富的科学信息。科学信息。第36页，此课件共48页哦5.强磁场化学强磁场化学 强磁场对化学反应电子自旋和核自旋的强磁场对化学反应电子自旋和核自旋的作用，可导致相应化学键的松驰，造成新键作用，可导致相应化学键的松驰，造成新键生成的有利条件，诱发一般条件下无法实现生成

29、的有利条件，诱发一般条件下无法实现的物理化学变化，获得原来无法制备的新材的物理化学变化，获得原来无法制备的新材料和新化合物。料和新化合物。第37页，此课件共48页哦6.磁场下的生物学、生物医学研究等磁场下的生物学、生物医学研究等第38页，此课件共48页哦磁体科学和技术磁体科学和技术 强磁场的价值在于对物理学强磁场的价值在于对物理学知识有重要贡献。八十年代的一知识有重要贡献。八十年代的一个概念上的重要进展是量子霍尔个概念上的重要进展是量子霍尔效应和分数量子霍耳效应的发现。效应和分数量子霍耳效应的发现。这是在强磁场下研究二维电子气这是在强磁场下研究二维电子气的输运现象时发现的（获的输运现象时发现的

30、（获85年诺年诺贝尔奖）。贝尔奖）。第39页，此课件共48页哦 量子霍尔效应和分数量子霍尔效应的发现激起物理学家探索其起源的热情，并在建立电阻的自然基准，精确测定基本物理常数，和精细结构常数(/(等应用方面，已显示巨大意义。高温超导电性机理的最终揭示在很大程度上也将依赖于人们在强磁场下对高温超导体性能的探索。第40页，此课件共48页哦 因此，研究强磁场对化学因此，研究强磁场对化学反应过程、表面催化过程、材反应过程、表面催化过程、材料特别是磁性材料的生成过程、料特别是磁性材料的生成过程、生物效应以及液晶的生成过程生物效应以及液晶的生成过程等的影响，有可能取得新的发等的影响，有可能取得新的发现，产

31、生交叉学科的新课题。现，产生交叉学科的新课题。强磁场应用于材料科学为新的强磁场应用于材料科学为新的功能材料的开发另辟新径，这功能材料的开发另辟新径，这方面的工作在国外备受重视，方面的工作在国外备受重视，在国内也开始有所要求。在国内也开始有所要求。第41页，此课件共48页哦 高高温温超超导导体体也也正正是是因因为为在在未未来来的的强强电电领领域域中中蕴蕴藏藏着着不不可可估估量量的的应应用用前前景景才才引引起起科科技技界界乃乃至至各各国国政政府府的的高高度度重重视视。因因此此，强强磁磁场场下下的的物物理理、化化学学等等研研究究，无无论论是是从从基基础础研研究究的的角角度度还还是是从从应应用用角角度

32、度考考虑虑都都具具有有非非常常重重要要的的科科学学和和技技术术上上的的意意义义，通通过过这这一一研研究究，不不仅仅有有助助于于将将当当代代的的基基础础性性研研究究向向更更深深层层次次开开拓拓，而而且且还还会会对对国国民民经经济济的的发展起着重要的推动作用。发展起着重要的推动作用。第42页，此课件共48页哦近期的研究课题近期的研究课题1.强强磁磁场场下下低低维维系系统统的的输输运运性性质质和和Shubnikov-deHaas效应效应 层状钙钛结构层状钙钛结构La-M-Mn O(M=Ca,Sr,Ba)体系是体系是1994年刚观察到巨年刚观察到巨大的巨磁阻效应的单位体系，其形成机大的巨磁阻效应的单位

33、体系，其形成机制尚不清楚，并且到目前为止仅限于电制尚不清楚，并且到目前为止仅限于电阻的磁场关系和温度关系研究，其他输阻的磁场关系和温度关系研究，其他输运性质的测量尚未见报道。运性质的测量尚未见报道。第43页，此课件共48页哦 有有机机导导体体和和超超导导体体，由由于于小小的的电电子子有有效效质质量量和和高高的的迁迁移移率率，1020T强强磁磁场场可可以以满满足足观观察察量量子子振振荡荡现现象象的的必必要要条条件件。我我们们 将将 利利 用用 磁磁 阻阻 测测 量量 中中 的的Shubnikov-deHaas效效应应，研研究究有有机机导导体体和和有有机机超超导导体体的的费费米米面面性性质质作作为

34、为主主要要目目标标，并并研研究究其其它它输运性质。输运性质。第44页，此课件共48页哦 以以上上研研究究中中微微弱弱信信号号的的检检测测是是这这一一研研究究中中的的关关键键技技术术之之一一，我我们们已已经经建建立立，有有待待进进一一步步提提高高。高高的的样样品品质质量量是是这这研研究究的的另另一一重重要要问问题题。否否则则，量量子子振振荡荡会会因因为为量量子子轨轨道道受受到到碰碰撞撞而而模模糊糊不不清清。我我们们拟拟利利用用高高质质量量的的单单晶晶或或外外延延薄膜满足这一要求。薄膜满足这一要求。第45页，此课件共48页哦2.高高温温超超导导体体磁磁通通动动力力学学及及高高温温超超导导机机理理的

35、的探索探索 高温超导机理虽进行了大量的理论和实验研高温超导机理虽进行了大量的理论和实验研究，但至今仍然是一个未被解决的问题，对其正究，但至今仍然是一个未被解决的问题，对其正常态性质特别是低温下的正常态性质系统的了解常态性质特别是低温下的正常态性质系统的了解将有助于对这一问题的正确揭示。由于高将有助于对这一问题的正确揭示。由于高Tc材料材料的的Tc太高，人们无法研究其低温下但仍处于太高，人们无法研究其低温下但仍处于正常态时的行为，同时由于上临界场又非常正常态时的行为，同时由于上临界场又非常高，大大超过目前实验室所能达到的最大稳高，大大超过目前实验室所能达到的最大稳态场，因此以往那种用外加磁场迫使

36、超导样态场，因此以往那种用外加磁场迫使超导样品进入正常态的方法失去了意义。品进入正常态的方法失去了意义。第46页，此课件共48页哦 因因此此，选选择择Tc低低但但又又能能反反映映高高温温超超导导特特征征的的合合适适体体系系对对这这一一问问题题的的研研究究尤尤为为重重要要，这这样样就就可可以以利利用用实实验验室室所所能能达达到到的的稳稳态态强强磁磁场场条条件件，通通过过强强磁磁场场迫迫使使超超导导样样品品进进入入正正常常态态以以开开展展其其低低温温下下的的正正常常态态特特性性研研究究，从从而而为为正正确确揭揭示示高高温温超超导导电电性性的的机机理理提提供供实实验验依据。依据。第47页，此课件共48页哦谢谢第48页，此课件共48页哦