Chemistry of High-Temperature Superconductors II (Acs Symposium Series) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:An American Chemical Society Publication

作者:

出品人:

页数:352

译者:

出版时间:1988-09-01

价格:USD 24.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780841215412

丛书系列:

图书标签:

• Superconductivity
• High-Temperature Superconductors
• Materials Science
• Condensed Matter Physics
• Chemistry
• ACS Symposium
• Solid State Physics
• Electronic Materials
• Materials Chemistry
• Physics

高温超导体的奥秘：从理论到应用的探索 在材料科学的广阔领域中，高温超导体无疑是最引人注目的研究前沿之一。它们在特定临界温度以上展现出的零电阻特性，为能源传输、磁悬浮列车、高性能计算以及科学研究等诸多领域带来了革命性的潜力。本书聚焦于高温超导材料的深层机理、合成方法、性能表征及其广阔的应用前景，旨在为相关领域的科研人员、工程师以及对超导现象充满好奇的读者提供一份详尽的参考。 第一篇：高温超导的理论基石 本篇深入剖析高温超导体背后的物理原理，追溯其从经典BCS理论到新兴理论模型的演变。我们将从费米液体理论出发，审视其在理解铜氧化物等高温超导体中的局限性，并重点探讨能够更准确描述这些复杂材料的电子相互作用模型，例如： 多电子相互作用与电子关联效应： 铜氧化物超导体中的电子并非独立运动，而是存在着强烈的关联效应。本篇将详细介绍 Hubbard 模型、t-J 模型等理论框架，解释电子在格点上的局域化、电荷与自旋的耦合如何影响超导电性的产生。 电子-声子耦合的再认识： 尽管许多传统超导体依赖电子-声子相互作用，高温超导体是否依然如此？我们将探讨非凡的电子-声子耦合机制，以及它们在高温超导中的可能作用。 磁性在高温超导体中的角色： 磁性通常被认为是超导的“敌人”，但在高温超导体中，磁性却常常与之共存，甚至相互促进。本篇将深入研究反铁磁性如何淬灭，以及磁涨落如何可能诱导超导，并介绍磁交换相互作用模型。 新型超导机理的探索： 除了上述传统理论框架的延伸，本篇还将介绍一些新兴的超导机理，例如层状结构中的电子配对、狄拉克电子系统中的超导性、以及具有拓扑特性的超导态等。这些前沿理论为理解和设计新型高温超导体提供了新的视角。 第二篇：材料合成与性能调控 精确的材料合成是实现高性能高温超导体的关键。本篇将详细介绍各种高温超导体（如铜氧化物、铁基超导体、有机超导体等）的制备技术，并探讨如何通过化学掺杂、结构工程和制备工艺优化来调控其超导性能： 铜氧化物超导体的合成： 涵盖固相反应法、溶胶-凝胶法、溅射、脉冲激光沉积（PLD）等多种制备技术，以及不同制备方法对晶体结构、化学计量比和超导转变温度的影响。 铁基超导体的合成策略： 介绍高温固相法、熔融法、化学气相沉积（CVD）等制备铁基超导体（如REFeAsO、AFe₂As₂等）的工艺，并讨论铁基超导体中铁磁性与超导性的竞争与共存。 有机超导体与新型材料： 探讨有机低维材料中的超导现象，以及近年来备受关注的氢化物超导体、硫系超导体等。 缺陷工程与相分离控制： 详细阐述晶界、位错、氧空位等缺陷对超导性的影响，以及如何通过精确控制缺陷来提高临界电流密度。 薄膜生长与异质结构建： 介绍高质量高温超导薄膜的生长技术，及其在构建超导异质结、超晶格等器件中的应用。 高性能陶瓷制备技术： 探讨如何通过烧结温度、气氛、加压等工艺参数的优化，提高大尺寸高温超导陶瓷的致密性和超导性能。 第三篇：高温超导体的表征技术 准确而全面地表征高温超导体的性质是理解其行为、验证理论模型、指导材料设计的重要手段。本篇将系统介绍用于研究高温超导体的各种实验技术： 电输运测量： 包括电阻率、临界温度、临界电流密度、霍尔效应、磁阻等测量技术，以及在不同温度、磁场和应力下的行为分析。 磁学测量： 介绍直流磁化率、交流磁化率、迈斯纳效应、磁通钉扎等磁学性质的测量方法，以及它们如何揭示超导相图和涡旋动力学。 比热测量： 分析比热跳跃、热容谱等，以揭示超导电子配对对称性、能隙结构以及相变行为。 光谱学技术： 包括X射线衍射（XRD）、中子衍射、拉曼光谱、红外光谱、X射线光电子能谱（XPS）、角分辨光电子能谱（ARPES）等，用于分析晶体结构、化学成分、晶格动力学、电子结构和能隙。 微观结构分析： 介绍扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子探针断层扫描（APT）等技术，用于研究材料的微观形貌、相分布、晶界结构和缺陷。 中子散射与μSR： 深入探讨中子散射在研究磁结构、声子谱以及μ子自旋旋转（μSR）在探测磁场分布、超导序参量等方面的独特作用。 第四篇：高温超导体的应用探索 高温超导材料的出现，为解决能源危机、提升技术水平提供了前所未有的机遇。本篇将聚焦于高温超导体在各个领域的实际应用，以及面临的挑战与未来发展方向： 能源传输与电网： 介绍高温超导电力电缆在减少能量损耗、提高输电效率方面的潜力，以及其在城市电网升级中的应用前景。 磁悬浮交通： 详细阐述高温超导磁悬浮列车的工作原理，分析其在高速交通运输中的优势，以及实现大规模商业化运行的挑战。 高场磁体与医疗设备： 探讨高温超导体在制造强磁场磁体方面的应用，如核聚变反应堆、粒子加速器、高场核磁共振（NMR）成像和磁共振成像（MRI）设备等。 高性能电子器件： 介绍高温超导材料在滤波器、耦合器、传感器、数字电路和量子计算中的应用，以及其在提高器件性能和集成度方面的优势。 磁储能系统： 分析超导磁储能（SMES）系统的原理，探讨其在电网稳定、功率质量调节方面的作用。 科学研究工具： 介绍高温超导材料在基础科学研究中的应用，例如作为高灵敏度探测器、新型磁场源等。 工程化挑战与未来展望： 讨论高温超导材料在实际应用中面临的力学性能、稳定性、成本等工程化问题，并展望未来材料设计、制备技术和应用开发的趋势。 本书集结了材料科学、凝聚态物理、化学以及工程学等多个领域的权威知识，力求全面、深入地展现高温超导研究的最新进展和未来图景。通过对理论、材料、表征和应用的系统梳理，我们希望能够启发更多研究者投身于这一激动人心的领域，共同推动高温超导技术迈向新的高峰。

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