高温超导应用研究（科学前沿进展）

　　本书是由海内外从事高温超导研究的华人专家学者共同撰写的著作，主要介绍高温超导领域近十年来的发展现状和最新研究成果，包括技术理论、实验新方法、第二代超导带材、基底制备、多层膜的研制过程等，尤其是关于第二代超导带材在电力、电工、微波通信等方面的应用。全书共11章，分别为：高温超导体磁通动力学和混合态相图；高温超导体的能斯特效应；高温超导膜的回顾与展望；二代超导体；薄膜晶界和涂层导体；钇钡铜氧系涂层导体的低成本和新方法制备；高温超导的电力应用；高温超导低温实验技术；REBCO高温超导晶体生长；微波特性及其应用；二硼化镁超导材料研究进展。本书介绍的实验方法和最新概念都可以用于工业实践，对发展超导应用、国防科技以及研究生教育具有深远的意义。许多科研成果已经达到商业化的水平，对建立超导工业和开发新材料市场有着直接的作用。本书主要读者对象为超导领域的研究者、高等院校的大学生和研究生，也可供工业界的工程师与技术人员参考。

　　时东陆，1954年生于沈阳。1986年获马萨诸塞大学物理系博士学位。1988年任美国能源部阿贡国家实验室超导项目负责人。现任同济大学先进材料与纳米生物医学研究院院长、上海交通大学微纳科学技术研究院特聘教授、美国辛辛那提大学化工与材料工程系教授。目前主要从事的研究有：高温超导磁通动力学、超导临界电流与磁通钉扎行为、第二代超导薄膜、智能纳米系统设计与合成、等离子纳米颗粒表面镀膜、磁性纳米颗粒的生物医学应用、智能纳米系统的肿瘤早期检测与局部治疗。周午纵，1956年生于杭州。1988年获剑桥大学理学博士学位。1987年入选剑桥大学皇后学院研究教员（Research Fellow）1993年任剑桥大学超导研究中心研究讲师（Assistarlt Drector 0f Research），1999年至今任英国圣安德鲁斯大学化学学院副教授（Reader）。近年主要研究兴趣有：固态化学、高分辨电子显微学、纳米材料、多孔材料等。梁维耀，原籍广东梅县，1940年生于印度尼西亚。1968年获剑桥大学博士学位。1971年起任剑桥大学冈维尔和凯厄斯学院正式教员（Fellow），在卡文迪什实验室从事教学和研究40年，1994年任剑桥大学高温超导教授。1988—1998年任英国国家超导研究中心主任。2002—2007年任休恩伯格（Shoenberg）量子材料研究室主任。2005年至今任冈维尔和凯厄斯学院副院长。主要研究项目有固体能带理论及观测、低维固体的性能及应用、强相互作用金属系统的相变、高温超导物理及超低温量子相变问题。

《科学前沿进展》序
本书序
各章撰稿人名单
第一篇 基础理论
第1章 高温超导体磁通动力学和混合态相图
1.1 引言
1.2 磁通钉扎的起源和磁通运动的耗散
1.3 涡旋玻璃态和集体蠕动(钉扎)模型
1.4 磁化弛豫、非线性U(j)关系和μ指数
1.4.1 梅利的标度法
1.4.2 磁化弛豫率的方法
1.4.3 广义反演方法
1.4.4 汤普森拟合法
1.5 涡旋态相图的发展
1.5.1 不可逆线的发现
1.5.2 磁通晶格的一级融化
1.6 高温超导体的峰值效应和布拉格玻璃
1.6.1 峰值效应概述
1.6.2 布拉格玻璃
1.6.3 基于布拉格玻璃到磁通玻璃相变的解释
1.6.4 存在的问题
1.7 磁通线的量子隧道和量子融化现象
2 高温超导应用研究
1.8 反常霍尔效应
1.9 一些低维特性
1.9.1 约瑟夫森涡旋
1.9.2 涡旋饼
1.9.3 BKT转变
1.10 一些新的实验方法
1.11 高温超导体的强电应用简述
1.12 结束语
参考文献
第2章 高温超导体的能斯特效应
2.1 引言
2.2 高温超导体的赝能隙态和相位涨落
2.2.1 电子态相图
2.2.2 赝能隙态
2.2.3 超导相位涨落
2.3 能斯特效应及其测量方法
2.3.1 正常态载流子的能斯特效应
2.3.2 第二类超导体混合态的涡旋能斯特效应
2.3.3 能斯特效应的测量
2.4 空穴型高温超导体的能斯特效应
2.4.1 最佳掺杂区铜氧化物的能斯特效应
2.4.2 欠掺杂区的能斯特效应
2.4.3 过掺杂区的能斯特效应
2.4.4 类磁通激发的二维特性
2.4.5 Zn掺杂的钇钡铜氧系的能斯特效应
2.4.6 上临界场Hcz
2.4.7 讨论
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
2.6 结束语
参考文献
第二篇 第二代超导薄膜与导线
第3章 高温超导膜的回顾与展望
3.1 引言
3.2 高温超导涂层的基底材料
3.2.1 基底材料及性能
3.2.2 轧制辅助双轴织构基底技术
3.2.3 无织构金属基底
3.3 隔离层
3.3.1 离子束辅助沉积隔离层
3.3.2 倾斜基底沉积
3.3.3 轧制辅助双轴织构基底上的陶瓷隔离层材料
3.3.4 轧制辅助双轴织构基底上的金属隔离层
3.3.5 自氧化外延生长
3.4 超导层的制造
3.4.1 原位法制造钇钡铜氧系薄膜
3.4.2 后处理方法
3.4.3 液相外延生长
3.5 高温超导材料的晶界研究
3.5.1 高温超导材料中的晶界
3.5.2 双晶技术
3.5.3 高温超导材料的晶界理论
3.6 REBC0的一些最新研究动态
3.6.1 REBC0厚膜
3.6.2 脉冲电子束沉积方法
3.6.3 晶界掺杂
3.6.4 单晶及隔离层的表面研究
3.6.5 涂层超导体的电流路径模拟
3.7 结束语
参考文献
第4章 第二代高温超导带材
4.1 第二代高温超导带材的结构
4.1.1 钇钡铜氧系超导体的基本特征
4.1.2 第二代超导带材的结构
4.2 第二代高温超导带材的制备
4.2.1 具有立方织构的基带的制备
4.2.2 隔离层的制备
4.2.3 钇钡铜氧系薄膜的制备
4.3 涂层导体基带研究的最新进展
4.3.1 Ag及其Ag合金基底
4.3.2 Ni及其合金基底
4.3.3 Cu及其合金基带
4.3.4 不锈钢基带
4.3.5 小结
4.4 第二代超导带材的研究进展
4.4.1 美国
4.4.2 日本
4.4.3 欧洲
4.4.4 韩国
4.4.5 中国
4.5 结束语
参考文献
第5章 高温超导薄膜晶界和涂层导体
5.1 引言
5.2 薄膜晶界和二维晶界网络中的电传输特性
5.2.1 晶界弱连接
5.2.2 晶界种类
5.2.3 薄膜晶界的电流电压特性
……
第6章 钇钡铜氧系涂层导体的低成本和新方法制备
第三篇 超导低温技术与电力应用
第7章 高温超导电力应用
第8章 高温超导低温实验技术
第四篇 超导晶体与微波器件
第9章 REBCO高温超导晶体生长
第10章 微波特性及其应用
第11章 二硼化镁超导材料研究进展
索引
附录