銅氧化物
銅氧化物
顧名思義,即Cu與O2反應來的,儘管銅與氧氣在常溫下反應不明顯,但在高溫下可以反應
銅氧化物
在1911年發現超導性后的第75年,在蘇黎世IBM工作的約翰內斯·格奧爾格·貝德諾爾茨和卡爾·亞歷山大·米勒發現特定的半導體氧化物可以在低於35K的溫度下顯示出超導性,特別是鑭鋇銅氧化物,一種缺氧鈣鈦礦型的潛在材料。
YBCO是首個超導溫度在77K以上的材料,也就是說它的轉變溫度高於液氮的沸點,用相對便宜的液氮就可以冷卻。之前發現的超導體都必須用液氦或液氫冷卻(Tb=20.28K)。
高溫超導體有很多實際中的應用,例如可用作核磁共振成像、磁懸浮設施以及約瑟夫森結中的磁體。
主要有兩個問題限制了YBCO在超導方面的應用:
第一,YBCO單晶有很高的臨界電流密度,至於多晶則很低(保持超導態時僅能通過很小的電流)。這是由材料的晶粒界面造成:當晶界角大於約5°時,超導電流就無法越過界面。這個問題可由通過化學氣相沉積製備薄膜或調準晶界得到改善。
第二,此類的氧化物材料很脆,以傳統方法製成線狀並不能很好地保留其超導性質。
另外,很多情況下大規模冷卻物體至液氮的溫度並不十分實際。