目錄
第1章 超導(dǎo)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與超導(dǎo)材料、科學(xué)和技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史 1
1.1 材料、科學(xué)和技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史 1
1.2 超導(dǎo)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) 11
1.3 超導(dǎo)科學(xué)、技術(shù)發(fā)展的幾個(gè)重要?dú)v史階段 19
參考文獻(xiàn) 28
第2章 超導(dǎo)體的基本性質(zhì)與分類 30
2.1 超導(dǎo)體的基本性質(zhì) 30
2.2 超導(dǎo)體的主要物理參數(shù) 39
2.3 超導(dǎo)體的分類 40
2.4 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)體綜覽 45
參考文獻(xiàn) 52
第3章 超導(dǎo)理論 53
3.1 建立超導(dǎo)機(jī)理和發(fā)展超導(dǎo)理論需要考慮的主要因素 53
3.2 超導(dǎo)體的兩流體模型及熱力學(xué)性質(zhì) 57
3.2.1 兩流體模型 57
3.2.2 超導(dǎo)體的磁化能 58
3.2.3 超導(dǎo)體的熵和比熱容 58
3.2.4 超導(dǎo)體的能隙 59
3.3 倫敦理論 61
3.4 金茲堡-朗道理論 66
3.5 BCS理論 72
3.5.1 庫(kù)珀對(duì) 72
3.5.2 BCS理論的基礎(chǔ) 74
3.5.3 BCS理論的建立 75
3.5.4 BCS理論推導(dǎo)出來(lái)的主要結(jié)果 76
3.6 銅氧化物超導(dǎo)體出現(xiàn)后的理論探索 84
3.6.1 銅氧化物超導(dǎo)體的特別性質(zhì) 85
3.6.2 銅氧化物超導(dǎo)體與經(jīng)典超導(dǎo)體的主要性質(zhì)比較 86
3.6.3 解釋銅氧化物超導(dǎo)體的理論探索 87
參考文獻(xiàn) 92
第4章 實(shí)用超導(dǎo)材料磁場(chǎng)下的性質(zhì) 94
4.1 實(shí)用超導(dǎo)材料的磁化特性及磁通釘扎 94
4.2 實(shí)用超導(dǎo)材料的臨界態(tài)模型 98
4.2.1 比恩模型 98
4.2.2 Kim模型 100
4.3 超導(dǎo)體與磁體的相互作用 104
4.3.1 高溫超導(dǎo)塊與磁體的相互作用 104
4.3.2 高溫超導(dǎo)線圈與磁體的相互作用 106
4.4 實(shí)用超導(dǎo)材料的交流損耗 112
參考文獻(xiàn) 118
第5章 實(shí)用超導(dǎo)材料 120
5.1 超導(dǎo)材料概述 120
5.2 低溫超導(dǎo)材料 122
5.2.1 金屬鈮 122
5.2.2 鈮鈦合金 122
5.2.3 鈮錫合金 124
5.3 高溫超導(dǎo)材料 127
5.3.1 鉍系高溫超導(dǎo)導(dǎo)線 127
5.3.2 稀土123系高溫超導(dǎo)導(dǎo)線 129
5.3.3 硼化鎂超導(dǎo)導(dǎo)線 131
5.3.4 高溫超導(dǎo)塊材 132
5.3.5 高溫超導(dǎo)薄膜 134
5.4 新的實(shí)用超導(dǎo)材料展望 135
參考文獻(xiàn) 137
第6章 實(shí)用超導(dǎo)材料的重要技術(shù)參數(shù)測(cè)量方法 139
6.1 超導(dǎo)材料臨界轉(zhuǎn)變溫度Tc的測(cè)量 139
6.1.1 電阻測(cè)量法 139
6.1.2 磁化測(cè)量法 140
6.2 超導(dǎo)材料臨界電流Ic的測(cè)量 143
6.2.1 傳輸電流法 143
6.2.2 磁測(cè)法 146
6.3 實(shí)用超導(dǎo)材料臨界磁場(chǎng)Hc的測(cè)量方法 150
6.4 實(shí)用超導(dǎo)材料交流損耗的測(cè)量方法 152
6.4.1 交流損耗電測(cè)量法 152
6.4.2 交流損耗磁測(cè)量法 156
6.4.3 交流損耗熱測(cè)量法 156
參考文獻(xiàn) 160
第7章 超導(dǎo)材料的應(yīng)用和超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展 162
7.1 超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展概述 162
7.2 超導(dǎo)磁體 163
7.2.1 超導(dǎo)磁體的主要組成 164
7.2.2 超導(dǎo)磁體的應(yīng)用 165
7.3 超導(dǎo)電子學(xué)應(yīng)用 171
7.3.1 超導(dǎo)量子干涉器 171
7.3.2 直流超導(dǎo)量子干涉器 172
7.3.3 射頻超導(dǎo)量子干涉器 174
7.3.4 超導(dǎo)單光子探測(cè)器 176
7.3.5 超導(dǎo)頻帶(頻率)濾波器 179
7.4 超導(dǎo)電力技術(shù) 181
7.4.1 超導(dǎo)輸電 181
7.4.2 超導(dǎo)故障限流器 185
7.4.3 超導(dǎo)儲(chǔ)能 189
7.5 超導(dǎo)磁懸浮軌道交通 192
7.6 超導(dǎo)應(yīng)用的絕熱技術(shù)和制冷技術(shù)概述 195
7.6.1 絕熱技術(shù) 195
7.6.2 制冷技術(shù) 198
參考文獻(xiàn) 201
第8章 超導(dǎo)科學(xué)與技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展機(jī)遇 202
8.1 超導(dǎo)機(jī)理和理論有待突破性進(jìn)展 202
8.2 發(fā)展性能更加優(yōu)良、成本更低的實(shí)用超導(dǎo)材料 203
8.3 超導(dǎo)對(duì)未來(lái)科學(xué)、技術(shù)發(fā)展的影響和展望 204
8.3.1 超導(dǎo)機(jī)制和理論的研究對(duì)未來(lái)科學(xué)可能產(chǎn)生的影響 204
8.3.2 超導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)未來(lái)人類社會(huì)的發(fā)展可能產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用 205
參考文獻(xiàn) 212