磁性超導材料是指含有磁性離子的超導材料。是研究磁性與超導性相互作用,兩者共存可能性的對象。早期對元素、合金和化合物的研究都認為磁性和超導性不可能在同一材料中同時存在,因為磁性離子與導電電子自旋的交換作用會破壞超導態。在發現含磁性稀土原子的超導三元化合物後,研究才得到發展。
基本介紹
- 中文名:磁性超導材料
- 外文名:magnetic superconductor
- 學科:材料工程
- 領域:工程技術
- 釋義:含有磁性離子的超導材料
磁性超導材料是指含有磁性離子的超導材料。是研究磁性與超導性相互作用,兩者共存可能性的對象。早期對元素、合金和化合物的研究都認為磁性和超導性不可能在同一材料中同時存在,因為磁性離子與導電電子自旋的交換作用會破壞超導態。在發現含磁性稀土原子的超導三元化合物後,研究才得到發展。
磁性超導材料是指含有磁性離子的超導材料。是研究磁性與超導性相互作用,兩者共存可能性的對象。早期對元素、合金和化合物的研究都認為磁性和超導性不可能在同一材料中同時存在,因為磁性離子與導電電子自旋的交換作用會破壞超導態。在發...
超導體(英文名:superconductor),又稱為超導材料,指在某一溫度以下,兼具絕對零電阻和完全抗磁性兩個獨立特性的超級導體。 超導體的電阻為絕對的零,即電阻完全消失。超導體完全進入超導狀態之後,會將外磁場完全排出體外,即相當抗磁體積達到最大為100%,抗磁磁化率為-1。超導體的完全抗磁性由德國科學家邁斯納...
製作超導磁鐵,不單單是個磁性材料的問題,這方面的內容很難短篇說明清楚。由於這方面的內容在磁性套用上是很有意義的,因此特作簡單說明。用裝有鐵芯的電磁鐵,獲得2(特斯拉)以上的磁通密度(1.6X10’安培/米的磁場)是相當不容易的。假如用繞有超導線圈的空心螺線管,可以獲得約3~15(特斯拉)的高磁通密度,這種...
然而磁性鐵芯的磁化特性有飽和極限且磁性鐵芯過重,難以在大範圍內產生穩定的強磁場,且增加線圈匝數會使增大體積和重量,同時亦無法在小空間範圍內,高效地形成較強磁場。電磁體磁場越強,消耗電能越多,電磁體溫度也越高,這將導致銅、鋁導線或絕緣體的熔化,給強磁場的套用帶來限制。
鐵磁超導體(英語:Ferromagnetic superconductor)是指同時展現鐵磁性與超導性的材料。其最大的特性是在場冷(field cooling)過程下,沒有抗磁性。不過,材料中是否能同時存在鐵磁與超導性質的爭議仍然存在。歷史 1995年,德國L. Bauernfeind、W. Widder,和H. F. Braun首先發現RuSr₂GdCu₂O₈弱鐵磁超導。...
當退磁因子為零,在臨界場強度H以下呈現超導電性,並具有完全抗磁性,在H。以上不呈現超導電性的超導體。 由於邁斯納效應的存在,磁場無法輕易穿過超導體。但當外加磁場達到一定強度時,磁場可以破壞超導態。就超導態被破壞的方式而言,超導體可以分為兩類。第一類超導體中,一旦外加磁場突破臨界磁場Hc,將發生一...
超導體纖維是指具有高臨界溫度、高臨界磁場和高臨界電流密度的超導體所構成的纖維。它由超導固態合金及超導氧化物等組成。如含鈦量60%~70%的鈮鈦合金纖維,由含Mn、Ba、Cu元素組成的超導氧化物與高聚物結合製得的超導纖維等,它們都可製成有高臨界電流密度和低燃燒性的纖維,可作高磁場裝置的磁性材料和性能優良的...
超導磁選是將超導技術套用到磁選領域的一種新的磁分離方法。超導磁選機採用超導電材料作線圈,線圈通入電流後,可在較大的選分空間產生2×10^7/47r安/米(2萬奧斯特)以上的強磁場,且線圈不消耗電能,磁場長時間不衰減,其體積小、重量輕、單機處理高,為磁選開闢了新的套用前景。簡介 勵磁現象及材料的不同磁性...
鐵基超導體雖然含有鐵元素且是產生超導的主體,但是鐵和其他元素(如砷、硒)形成鐵基平面後,已不再具有鐵磁性。2008年二月初,細野秀雄教授的團隊再度發表鐵基層狀材料La[OFₓ]FeAs(x = 0.05 – 0.12)在絕對溫度26K時存在超導性。2008年3月28日,中國科學院物理研究所趙忠賢領導的科研小組報告,氟摻雜鐠...
②Cr、Mn、Fe、Ni、Co等鐵磁性或反鐵磁性元素也都不是超導體;③超導元素的價電子數Z有下列關係:2〈Z〈8;④除個別例外,超導元素明顯地可分為過渡金屬和非過渡金屬兩個集團。在過渡金屬中,Z為奇數的元素,T0較高。當Z=5和7時,T0齣現峰值。對於非過渡金屬,T0隨Z增大而單調地增高。某些元素只有在高壓下...
所謂約瑟夫遜效應是指被真空或絕緣介質層 (約厚10nm)隔開的兩個超導體之間會產生超導電子隧道的效應。約瑟夫遜隧道結開關時間為10-12s,超高速開關時產生的熱量僅為10-6W,消耗功率少。這種器件的運算速度比矽電晶體快50倍,產生的熱量僅為其1/1000以下,所以能高度集成化,許多國家都在研製。4、 利用其抗磁...
超導電性和抗磁性是超導體的兩個重要特性。使超導體電阻為零的溫度稱為臨界溫度(TC)。超導材料研究的難題是突破“溫度障礙”,即尋找高溫超導材料。以NbTi、Nb3Sn為代表的實用超導材料已實現了商品化,在核磁共振人體成像(NMRI)、超導磁體及大型加速器磁體等多個領域獲得了套用;SQUID作為超導體弱電套用的典範已...
在前期核磁共振工作的基礎上,我們重點計畫通過系統地研究晶體結構、維度、電子過摻雜、高壓效應等,揭示材料本徵的相圖、不同自旋漲落模式、超導配對對稱性,最終促進對不同鐵基材料中電子關聯效應的認識等,促進對非常規超導材料的磁性和超導電性的理論認識。結題摘要 鐵基超導材料中結構、磁性和超導性質的耦合對於理解...
這些材料既輕又堅固,且彈性好,而且比二維電子氣更加穩定。Graphene材料不僅能夠套用於製造量子器件上,還可以套用到我們的日常生活當中。隨著對低能源消耗和高電子遷移率的需求越來越高,在未來市場中,以graphene為材料的元器件具有巨大的套用潛力和發展前景。.本項目主要研究Graphene結構中與磁性和超導性相聯繫的自旋...
《鐵磁/超導複合體系超導電性和磁性的相互調控》是依託中國科學院合肥物質科學研究院,由楊昭榮擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 本課題從材料設計出發,通過製備鐵磁/超導複合結構研究磁性與超導電性的相互作用,對超導序參量和磁性參量在介觀尺度上的相互作用所引出的新的物理現象進行發掘,一方面嘗試用磁性模板調製...
有人曾在超導材料做成的環中把電流維持兩年半之久而毫無衰減。由此可以推導出電阻率的上限為10-23歐姆厘米,還不到最純的銅的剩餘電阻率的百萬億分之一。零電阻效應是超導態的兩個基本性質之一。超導態的另一個基本性質是抗磁性,又稱邁斯納效應(Meissner effect)。即在磁場中一個超導體只要處於超導態,則它...
後來,有人進一步用實驗證實了:膽酸、脫氧膽酸、石膽酸、膽烷酸鈉鹽的抗磁性分別在30K、60K、277K時起突然變化,而且在這種抗磁性的突變時,原子晶格結構沒有變化,本質上這應是電子引起的。儘管這種抗磁性變化與超導性關係還有待研究,但有人認為在這些化合物中存在著高溫超導區,即這些材料整體基本是絕緣體,但...
通過這種方式,雙極磁性半導體的載流子自旋方向可簡單地通過改變施加門電壓的正負極性來直接進行調控。這一方法突破了用磁場調控自旋的傳統模式,為發展新型電場調控的自旋電子學器件提供了一種全新的思路。基於雙極磁性半導體,可以構築雙極場效應自旋濾通器和自旋閥,也可以套用於對超導體的糾纏電子對進行電學探測和分離。
《鐵基超導體磁性與超導電性關係的超精細相互作用研究》是依託蘭州大學,由龐華擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 鐵基超導體是新發現的非常規超導體,其超導成對機制尚不清楚,超導能隙的性質也頗有爭議。研究發現鐵基超導體的超導電性與磁性密切相關,自旋漲落可能對超導成對起關鍵作用。因此深入研究鐵基超導體的...
儘管分離效果很好,但由於還需加入有機絮凝劑,沒有完全擺脫因有機絮凝劑的加入帶來的二次污染,此外超導磁體冷卻採用的是液氦浸泡冷卻。中科院理化所的工作克服了以上難題,在磁種子材料和超導磁體冷卻技術上取得創新進展。採用等離子有機覆膜技術在Fe3O4磁性顆粒表面生長帶活性基團的有機薄膜,這層納米厚度的薄膜可以...
所謂約瑟夫遜效應是指被真空或絕緣介質層(約厚10nm)隔開的兩個超導體之間會產生超導電子隧道的效應。約瑟夫遜隧道結開關時間為10-12s,超高速開關時產生的熱量僅為10-6W,消耗功率少。這種器件的運算速度比矽電晶體快50倍,產生的熱量僅為其1/1000以下,所以能高度集成化,許多國家都在研製。4、 利用其抗磁性...
材料套用 磁性陶瓷是一種用途非常廣泛的功能材料,它作為電子工業的基礎材料之一,近年來得到很大的發展。人們研究開發了許多新型的磁性陶瓷,如開關電源用高頻低功耗功率鐵氧體、寬頻微波吸收鐵氧體、高矯頑力納米晶磁性陶瓷、R₂CuO₂型超導和磁有序材料、室溫磁製冷材料等等。這些材料的性能更好、用途更廣。它們...
superconducting thin film,利用蒸發、噴塗等方法澱積的厚度小於1微米的超導材料。簡介 超導薄膜除幾何尺寸與塊狀超導體不同外,其結構和超導性質也有較大差別。對於塊狀超導體,磁場穿透層很薄,可以忽略不計,具有完全的抗磁性。但是超導薄膜的磁場穿透層與薄膜相比,就不能忽略不計。此外,當超導薄膜厚度很小時(小於...
而改用超導材料以後,可以使設備的生產能力增加10倍,能耗減少到原來的1/10。和常規的磁選機一樣,超導磁選機也需要形成分選弱磁性物料所必需的高度非均勻磁場。產生非均勻磁場的方式之一,是在均勻磁場中放置聚磁介質,這種聚磁介質是用鐵磁性材料做成的特殊形狀的板、球、絲。這種方法的優點是提高了磁場強度和梯度...
圖為轉子用超導勵磁繞組的超導發電機的基本結構,由定子和轉子兩部分組成。定子 常規發電機中,電樞繞組嵌於貼心之中,鐵心是繞組的支撐件。由於電樞電流是交流電流,鐵心要選用鐵耗低的矽鋼片。超導發電機中,由於磁通密度高,採用非磁性高強度材料支撐繞組。但是,為了構成電樞繞組的磁迴路和防止磁場泄露,在定子外層...
鐵基超導體雖然含有鐵元素且是產生超導的主體,但是鐵和其他元素(如砷、硒)形成鐵基平面後,已不再具有鐵磁性。2008年1月9日,細野秀雄教授的團隊再度發現鐵基層狀材料La[OFₓ]FeAs(x = 0.05 – 0.12)在絕對溫度26K時存在超導性。2008年2月26日,細野團隊又發現其在絕對溫度43K的超導性。2008年3月...
鈮是灰白色金屬,熔點2468℃,沸點4742℃,密度8.57g/cm³。鈮是一種帶光澤的灰色金屬,具有順磁性,高純度鈮金屬的延展性較高,但會隨雜質含量的增加而變硬。它的最外電子層排布和其他的5族元素非常不同。同樣的現象也出現在前後的釕(44)、銠(45)和鈀(46)元素上。鈮在低溫狀態下會呈現超導體性質。
經過千百年的發展,今天磁鐵已成為我們生活中的強力材料。通過合成不同材料的合金可以達到與吸鐵石相同的效果,而且還可以提高磁力。在18世紀就出現了人造的磁鐵,但製造更強磁性材料的過程卻十分緩慢,直到20世紀20年代製造出鋁鎳鈷(Alnico)。隨後,20世紀50年代製造出了鐵氧體(Ferrite),70年代製造出稀土磁鐵[Rare...
高溫超導材料 類似於釔,銩也套用於高溫超導體中。銩在鐵素體中具有潛在使用價值:作為微波設備中所使用的陶瓷磁性材料。由於其特殊的光譜,銩可以像鈧一樣套用於弧光燈照明方面,使用銩的弧光燈發出的綠色光線不會被其他元素的發射線覆蓋。 由於銩會在紫外線的照射下發出藍色的螢光,銩也在歐元紙幣中用作防偽標誌之一...
超導強磁體的口徑達到直徑100 mm,這已經相當於化學化工工業常見管道的直徑,因此,開展這一領域的研究的套用前景是非常明顯的。在光、磁、電等物理領域,研究過程離不開特殊材料,如磁光材料、光學晶體、光纖、多功能膜、磁性材料、導電材料等。而超強磁場可對這些材料的製備過程產生重要的影響。有關這一領域的研究...