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南京大学成功合成新型无毒铜氧化物超导材料

2019-07-26

近期,南京大学物理学院的闻海虎教授团队,使用德国Max Voggenreiter(沃根瑞特)LP1000-540/50型高温高压压机,选用高温高压组成技能,成功制备出了一种无毒铜氧化物(nontoxiccuprate)超导资料:(Cu,C)Ba2Ca3Cu4O11+d,其超导临界温度(Tc)高达116K。进一步的分析发现,该超导体在液氮温度及以上温区,具有不可逆磁场(irreversibility magnetic field),具有广阔的潜在使用前景。聚晶金刚石锯片
该作业于2018年9月28日在线宣布在《科学》子刊《科学•发展》Science Advances 4, eaau0192(2018)。

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在超导资料的磁场-温度相图上,不可逆线Hirr(T)反映无损耗电流传输的鸿沟。只要在不可逆线以下的温度和磁场,超导体才可以承载一定的超导电流。一般不可逆磁场越高,超导体在强磁场下承载无损耗电流的才能越强,潜在使用价值越高。另一方面,超导体只要在临界温度以下才能进入超导状况,超导临界温度越高使用价值越大,实践使用中一般需要Tc高于液氮沸点温度(77.3K)。
在铜氧化物家族中,就有一些超导体的超导临界温度高于77.3K,如Y-系, Bi-系, Tl-系和Hg-系等。但其中,Hg、Tl有毒,使用严重受限;Y-系超导体临界温度和不可逆磁场均较高,但很难制备出长导线。因此,寻觅具有高临界温度、高不可逆磁场的新式超导资料的火烧眉毛。南京大学闻海虎教授团队对超高不可逆磁场的无毒铜氧化物超导资料(Cu,C)Ba2Ca3Cu4O11+d的严重发现无疑为超导实践使用提供了一个重要选择。
该作业一经宣布,即遭到广泛的重视。Science Advances的三位评审人都给予了高度评价,以为这是本领域的一个巨大的成果(huge result)和明显发展(significant advance),有可能会激发起铜氧化物超导体使用研讨的新高潮并终究导致大规模的使用。
(Cu,C)Ba2Ca3Cu4O11+d样品由高温高压组成技能制备而得,所用设备为德国Max Voggenreiter(沃根瑞特)LP1000-540/50型高温高压压机,组成条件为3.5GPa,1100℃-1150℃。高温高压技能作为资料组成的一种有用手段,能够制备出很多在常压下不能组成的新资料,在超导研讨中具有不可代替的作用。

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