我国在超导陶瓷方面的研究进展论文

品 名:超导陶瓷

拼音:chao1dao3tao2ci2

英文名称：superconductivity ceramics

说明:具有超导性的陶瓷材料。其主要特性是在一定临界温度下电阻为零即所谓零阻现象。在磁场中其磁感应强度为零，即抗磁现象或称迈斯纳效应（Meissner effect）。高临界温度（90开以上）的超导陶瓷材料组成有YBa2Cu3O7-δ，Bi2Sr2Ca2Cu3O10，Tl2Ba2Ca2Cu3O10。超导陶瓷在诸如磁悬浮列车、无电阻损耗的输电线路、超导电机、超导探测器、超导天线、悬浮轴承、超导陀螺以及超导计算机等强电和弱电方面有广泛应用前景。

奇异的超导陶瓷

1973年，人们发现了超导合金――铌锗合金，其临界超导温度为23.2K，该记录保持了13年。1986年，设在瑞士苏黎世的美国IBM公司的研究中心报道了一种氧化物（镧－钡－铜－氧）具有35K的高温超导性，打破了传统“氧化物陶瓷是绝缘体”的观念，引起世界科学界的轰动。此后，科学家们争分夺秒地攻关，几乎每隔几天，就有新的研究成果出现。

1986年底，美国贝尔实验室研究的氧化物超导材料，其临界超导温度达到40K，液氢的“温度壁垒”（40K）被跨越。1987年2月，美国华裔科学家朱经武和中国科学家赵忠贤相继在钇－钡－铜－氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上，液氮的禁区（77K）也奇迹般地被突破了。1987年底，铊－钡－钙－铜－氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K。从1986－1987年的短短一年多的时间里，临界超导温度竟然提高了100K以上，这在材料发展史，乃至科技发展史上都堪称是一大奇迹！

高温超导材料的不断问世，为超导材料从实验室走向应用铺平了道路。

这是一篇论文的摘要吧？

翻译如下（水平有限，恳请指正）：

为了保护他们的电力系统，水电预算的很重要的一部分资源就是用以减少由于短路电流而造成损失的风险。事故、故障雷击或者绝缘材料的老化都能导致非常高的故障电流。这些电流会引起与电流的平方成正比的可能导致设备损坏的机械应力和热应力。

由于日益增长的电力需求，电力系统之间相互交联的增加，以及分布式发电机接近满负荷运转的趋势使得这一形势日益严峻，导致电力网络短路故障大大增加。

因此，今天减少和控制短路电流引起了人们越来越大的兴趣。

减少由于电力系统故障电流造成设备损坏的风险的一个自然的解决办法就是对保护设备进行升级，以便使估算的故障电流在设备的承受范围之内。然而，这一解决方案并不总是具有高效费比，而且如果短路水平超过了经济承受能力那就绝对是不可行的。此外，由于设备的替换、重新设计或者测试使得改造现有的变电站可能是一个复杂的过程。

当然，任何能够减少电力系统预期故障电流强度的设备都将带来巨大的节约。因此，现有的对限制电流的故障电流限制器(FCL)的兴趣已经由于不影响这种流动处于稳定状态的干扰而有所流失。大多数故障电流限制器是基于运动机制，共振电路的失谐，以及非线性部件(电感器，半导体和超导体)。

本文的目的是给出一些现有的和未来可能的控制短路水平的解决方案的综述，并给出了以一个大城市作为研究案例分析和控制短路水平的结构化的程序。最终目标是制定一个十年规划以建立控制措施的时间表，以及它在电力系统中的位置。该计划每年为未来十年进行修订。

首先是在没有磁场的情况下超导体具有单向的意义。因为它们与金属（即，顾名思义的导体）的关系比与半导体更相关，半导体总是双向传导并且没有任何内置潜力。同样，约瑟夫森结（JJs）是两个超导体的夹层，超导体之间具有非超导经典势垒材料，并且没有特殊的对称破缺机制来产生“前向”和“前向”差异。

其次是内置电势的意义。虽然半导体可以有一个内置的固定偶极子，有效地使电子比另一个方向更难在一个方向上移动，但超导体没有这样的内置电势，因此只能使用磁场来感应这种电势。这是在纳米级别上极难控制的东西，因此对于电子产品来说是不实用的。为了突破这一限制，阿里和他的团队引入了约翰霍普金斯材料物理团队正在开发的一种新型量子材料。与石墨烯一样，Nb3Br8是一种用于原子薄片的二维材料，但据推测它具有自己的电偶极子。

然而具有超级快速和超级绿色。将超导体应用于电子产品的优势有两个。超导体可以使电子产品的速度提高数百倍，将超导体融入我们的日常生活将使IT更加环保：如果你将一根超导线从这里连接到月球，它可以无损耗地传输能量。

要知道20世纪之后，没有人能够解决使超导电子仅沿一个方向运行的障碍。这是计算和其他现代电子设备所需的基本特性。在正常传导中，电子作为单个粒子飞来飞去；在超导体中，它们成对移动而不会损失任何电能。IBM科学家尝试了超导计算的想法，但不得不停止努力：IBM在他们关于该主题的论文中提到，如果没有非互易的超导性，在超导体上运行的计算机将是不可能的。

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