超导体材料
超导体材料的应用
超导体材料的应用
超导体材料是一种特殊的材料，具有零电阻和完美的磁场排斥性能。
这种材料在电力、医学、交通等领域都有广泛的应用。
在电力领域，超导体材料可以用于制造超导电缆和超导发电机。
超导电缆可以将电力输送的效率提高到极高的水平，减少能源损失，降低能源成本。
超导发电机则可以提高发电效率，减少能源浪费，同时还可以减少对环境的污染。
在医学领域，超导体材料可以用于制造磁共振成像（MRI）设备。
MRI是一种非侵入性的医学检查方法，可以对人体进行高清晰度的成像，帮助医生诊断疾病。
超导体材料可以制造出更强大的磁场，提高MRI的成像质量，同时还可以缩短检查时间，提高检查效率。
在交通领域，超导体材料可以用于制造磁悬浮列车。
磁悬浮列车是一种高速列车，可以在磁力作用下悬浮在轨道上行驶，速度非常快。
超导体材料可以制造出更强大的磁场，提高磁悬浮列车的速度和稳定性，同时还可以减少能源消耗，降低运营成本。
除了以上应用，超导体材料还可以用于制造超导磁体、超导电子器件等。
这些应用都可以提高能源利用效率，降低能源消耗，减少对环境的污染，具有非常重要的意义。
超导体材料的应用非常广泛，可以在多个领域发挥重要作用。
随着
科技的不断进步，超导体材料的应用前景将会更加广阔。
超导材料的结构与特性分析
超导材料的结构与特性分析超导材料是指在低温下电阻为零的材料。
在超导体中，电子会以无阻力的方式流动，因此电流可以在其中流动无限长的时间。
这使超导材料在许多领域中具有重要应用，例如在MRI医疗成像和在电力输送中节省能源。
本文将介绍超导材料的结构与特性，帮助读者了解这种材料的基本原理和应用。
1. 超导材料的结构超导材料的结构可以分为两类：金属超导体和氧化物超导体。
1.1 金属超导体金属超导体是由固态金属制成的。
这种材料在超过临界温度时表现出金属性质，而在低于临界温度时表现出超导性质。
金属超导体的晶体结构类似于钻石结构，其中原子按照一定的规则排列。
金属超导体的临界温度通常较低，一般在个位数经ˍơ。
1.2 氧化物超导体氧化物超导体是由氧化物构成的复杂结构材料。
这种材料通常具有复杂的晶体结构，由于原子之间的相互作用而表现出超导性质。
例如，一种氧化物超导体是由铜、氧和铁组成的，其晶体结构非常复杂，并且原子之间形成了许多不同的结构。
氧化物超导体的临界温度通常较高，可以达到数十开尔文。
2. 超导材料的特性超导材料具有许多独特的特性，这些特性是当今科学和工程中广泛应用超导材料的重要原因之一。
以下是超导材料的一些主要特性。
2.1 零电阻超导材料不会在流动电流时损失能量，即电阻为零。
这意味着电流可以在其中流动无限长的时间，因此超导材料被广泛用于需要高电流密度的应用，例如电动汽车和磁共振成像。
2.2 磁通排斥超导材料对磁场表现出强烈的反抗力。
当材料降至超导状态时，它对磁场形成了一种称为磁流体的排斥力，这意味着磁通不能穿透材料。
这种特性使超导材料适用于制造高磁场强度的磁体，例如MRI扫描器和核磁共振仪。
2.3 超导泄漏材料的超导状态不是永久的，当磁场密度超过材料能承受的临界值时，它将失去超导性。
这种现象称为超导泄漏，它限制了超导材料在强磁场应用中的使用。
2.4 临界温度超导材料的临界温度是指材料必须降至的温度，以便表现出超导性质。
常用超导材料
常用超导材料常用超导材料超导材料是指在低温下电阻消失或达到非常低的值的材料。
它们具有极低的电阻和杰出的电流传输能力，因此在许多领域都有重要的应用。
本文将介绍一些常用的超导材料。
首先是铜氧化物超导体，它是目前最常用和最研究的超导材料之一。
铜氧化物超导体通过掺杂稀土元素和过渡金属来增强其超导性能。
它们具有较高的临界温度和较大的临界电流密度，因此在电力输送和磁体应用中得到广泛应用。
第二种常用的超导材料是镁二硼化铜，它是一种间合物超导体。
镁二硼化铜具有较高的临界温度和良好的机械性能，因此在超导磁体、磁浮列车和核磁共振成像等领域有广泛应用。
除了铜氧化物超导体和镁二硼化铜，还有一些其他的常用超导材料。
例如，铁基超导体是一类新兴的超导材料，具有较高的临界温度和介电常数。
它们在能源传输和能源存储等领域具有巨大应用潜力。
此外，铜钴氧化物超导体也是一种常用的超导材料。
它们具有较高的临界温度和良好的机械性能，因此在电力输送和磁体应用中得到广泛应用。
尽管这些超导材料具有很高的超导性能，但它们仍然存在一些挑战。
首先是制备工艺的复杂性和成本高昂。
超导材料的制备需要特殊的工艺和设备，这增加了制造成本。
其次，超导材料的低温要求也限制了它们的应用范围。
大多数超导材料在非常低的温度下才能表现出超导性能，这限制了它们在常温条件下的应用。
此外，超导材料在外磁场下的超导性能也受到限制。
在高磁场下，一些超导材料会失去超导性能，这限制了它们在强磁场应用中的使用。
为了克服这些挑战，研究人员正在努力开发新的超导材料。
例如，石墨烯超导体是一种新兴的超导材料，具有良好的机械性能和较高的临界温度。
石墨烯超导体可能成为未来超导技术的潜在候选者。
总的来说，超导材料在能源、电力输送、磁体和医学成像等领域具有重要应用。
虽然目前存在一些挑战，但随着技术的不断发展，超导材料的性能和应用前景有望得到进一步提升。
希望未来能够有更多的新材料被开发出来，以满足不同领域的需求。
超导材料
超导材料在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料称为超导材料。
现已发现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。
一．超导材料特性1.零电阻性超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传输电能。
如果用磁场在超导环中引发感生电流，这一电流可以毫不衰减地维持下去。
这种“持续电流”已多次在实验中观察到。
2.完全抗磁性超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过一定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。
3.约瑟夫森效应两超导材料之间有一薄绝缘层（厚度约1nm）而形成低电阻连接时，会有电子对穿过绝缘层形成电流，而绝缘层两侧没有电压，即绝缘层也成了超导体。
当电流超过一定值后，绝缘层两侧出现电压U（也可加一电压U），同时，直流电流变成高频交流电，并向外辐射电磁波，其频率为，其中h为普朗克常数，e为电子电荷。
这些特性构成了超导材料在科学技术领域越来越引人注目的各类应用的依据。
4.同位素效应超导体的临界温度Tc与其同位素质量M有关。
M越大，Tc 越低，这称为同位素效应。
二．基本临界参量1.临界温度外磁场为零时超导材料由正常态转变为超导态(或相反)的温度，以Tc表示。
Tc值因材料不同而异。
2.临界磁场使超导材料的超导态破坏而转变到正常态所需的磁场强度，以Hc表示。
Hc与温度T 的关系为Hc=H0[1-(T/Tc)2]，式中H0为0K时的临界磁场。
3.临界电流和临界电流密度通过超导材料的电流达到一定数值时也会使超导态破态而转变为正常态，以Ic表示。
Ic一般随温度和外磁场的增加而减少。
单位截面积所承载的Ic称为临界电流密度，以Jc表示。
超导材料的这些参量限定了应用材料的条件，因而寻找高参量的新型超导材料成了人们研究的重要课题。
三．超导材料应用超导材料具有的优异特性使它从被发现之日起，就向人类展示了诱人的应用前景。
尤其是高温超导材料的应用用非常广阔，大致可分为三类：大电流应用、电子学应用和抗磁性应用。
超导体材料有哪些
超导体材料有哪些超导体材料是一种在低温下能够展现出超导电性的材料。
超导电性是指在超导体材料中，电流能够无阻碍地流动，而且在一定的温度下，超导体材料会完全消除电阻，表现出极低的电阻率。
这使得超导体材料在电子学、电磁学、能源等领域具有重要的应用前景。
超导体材料主要分为传统超导体和高温超导体两大类。
传统超导体是指在较低的温度下才能表现出超导电性的材料，如铅、汞等金属元素及其合金，以及Nb3Sn、NbTi等化合物。
而高温超导体则是指在相对较高的温度下就能够表现出超导电性的材料，如YBa2Cu3O7和Bi2Sr2Ca2Cu3O10等复合氧化物。
在传统超导体中，铅是最早被发现具有超导性的金属元素，其临界温度为7.2K。
而在高温超导体中，YBa2Cu3O7是第一种被发现具有超导性的化合物，其临界温度高达92K。
这种高临界温度的高温超导体的发现，为超导体材料的应用带来了新的希望和可能性。
超导体材料在电子学领域具有重要的应用，例如超导体材料可以用于制造超导电路，能够大大提高电路的性能和效率。
此外，超导体材料还可以用于制造超导磁体，用于医学成像、核磁共振等领域。
在能源领域，超导体材料也可以用于制造超导发电机和超导输电线路，能够大大减少能源损耗，提高能源利用效率。
除了在电子学和能源领域，超导体材料还在其他领域展现出重要的应用前景。
在医学领域，超导体材料可以用于制造超导磁共振成像设备，能够提供高质量的医学影像，帮助医生进行诊断和治疗。
在科学研究领域，超导体材料可以用于制造超导加速器，用于粒子物理和核物理实验。
总的来说，超导体材料具有重要的科学研究和应用价值，其在电子学、能源、医学等领域都具有广阔的应用前景。
随着超导体材料研究的不断深入和发展，相信其在未来会有更广泛的应用和更重大的突破。
超导体分类
超导体分类超导体是一种在低温下表现出无电阻和完全抗磁性的材料。
根据超导现象的不同特性和机制，超导体可以分为多种不同类型。
第一种类型是经典超导体，也称为Type-I超导体。
这类超导体具有单一的超导转变温度，且在临界温度以下表现出完全的零电阻和完全的磁场排斥。
经典超导体的超导转变温度通常较低，一般在几个开尔文度左右。
铅和汞是典型的经典超导体材料。
经典超导体的特点使得它们在低温超导实验和应用中具有一定的局限性。
第二种类型是高温超导体，也称为Type-II超导体。
相比于经典超导体，高温超导体的超导转变温度较高，一般在液氮温度以下。
高温超导体的特点是在一定范围内，磁场可以进入超导体内部，形成一种磁通量子，从而导致超导体内部存在细小的磁通束缚区域。
这些束缚区域被称为“磁通子”，并且在外加磁场下可以形成一种网络结构。
高温超导体的磁通子结构使得它们在磁场应用和超导磁体制备方面具有重要的意义。
第三种类型是重费米子超导体，也称为重费米子配对超导体。
重费米子超导体是一类特殊的超导体材料，其超导机制与其他两种类型的超导体有所不同。
重费米子超导体的特点是电子的自旋与动量之间存在非常强的耦合作用，导致电子形成复合粒子，从而产生了超导现象。
铜基和铁基超导体就属于重费米子超导体的范畴。
重费米子超导体的研究对于了解超导机制和探索高温超导机制具有重要意义。
还有一些其他类型的超导体，如有机超导体、弗洛伊德超导体等。
这些超导体在不同的温度和压力条件下表现出超导现象，研究人员通过对这些超导体的研究可以进一步拓展对超导现象的认识。
超导体可以根据超导现象的特性和机制进行分类。
不同类型的超导体在超导研究和应用方面具有不同的意义和潜力。
未来的研究将进一步拓展对超导体的理解，提高超导体的超导温度和性能，推动超导技术在能源、电子学和医学等领域的应用。
超导体材料的制备和应用技术
超导体材料的制备和应用技术超导体是一种具有零电阻和完全反射外磁场的特殊材料，具有着广泛的应用前景。
它们可以在磁共振成像、磁悬浮列车等领域中发挥重要作用。
本文将探讨超导体材料的制备和应用技术。
1.超导体的制备超导体的制备可以分为传统的铜酸化学溶胶-凝胶法和较新的化学气相沉积法两种方法。
铜酸化学溶胶-凝胶法利用化学反应在低温下制备超导体。
这种方法的优点是比较简单、易控制，但其缺点是工艺流程较为复杂，需要较长的时间来制备完整的超导体材料。
与之相比，化学气相沉积法可以在较短的时间内制备出均匀和高纯度的超导体材料。
尤其是，化学气相沉积法可以控制超导体材料的微结构和质量，工艺非常稳定。
因此，当前越来越多的研究者开始使用化学气相沉积法来制备超导体材料。
2.超导体的应用技术超导体具有一些独特的电学和磁学特性，因此在很多领域中有广泛的应用。
2.1 磁共振成像技术磁共振成像技术已经成为医学影像学中的重要工具之一。
超导体是磁共振成像技术的核心材料之一，其电学和磁学特性使其成为理想的磁体。
在磁共振成像中，超导磁体提供强磁场，同时保持磁场的稳定性和均匀性。
2.2 高温超导体应用技术与常规超导体相比，高温超导体具有较高的超导临界温度和较高的临界电流密度。
这些性能使其成为新型电子器件和材料的重要基础。
高温超导体已经在磁悬浮列车、超导发电和变压器中得到广泛应用。
2.3 数据存储技术数据存储技术已经成为信息技术中的核心技术之一。
超导物理的零电阻特性和完全抗磁性使其在数据存储技术中具有很大的应用前景。
例如，超导量子干涉器可以被用作未来超级计算机中的中间节点。
3.结论超导体制备和应用技术是当前研究和应用的热点之一。
化学气相沉积法被广泛应用于超导体的制备，同时，超导体在磁共振成像、高温超导体应用技术和数据存储技术中得到广泛应用。
这些都为人们的生活和工作带来了更多的便利。
我们相信，在未来的研究和应用中，超导体仍将扮演着重要的角色。
超导材料
工作原理
（2）抗磁性 超导材料处亍超导态时，只要外加磁场丌超过一定 值，磁力线丌能透入，超导材料内的磁场恒为零。
超导体在先加磁场后降温时的磁通变化
工作原理
衡量一种材料是否是超导体,必须同时具备零电阻效应 和完全抗磁性,而仅仅满足零电阻效应只能称为理想导体。 零电阻和完全抗磁性是超导电性的两个基本特性，这两个 基本特性既相互独立又相互联系。
应用
在医学和生物学方面的应用 最重要的应用是“核磁共振成像技术”。利用超导磁 体的强磁场穿透人体软组织，经过计算机对所得数据迚行 处理，在成豫仪中显示图像，来判断人体有无癌细胞。
发展
由亍超导体在电子学上的应用具有许多优点，因此 在发现高温超导体后，开拓它在电子学方面的应用一直是 人们努力的主要方向之一。预期这方面的应用在今后１０ 年内将会发展到一定的规模。其中，重要的有以下几个方 面： （1）超导量子干涉器（简称SQUID） 由超导约瑟夫森(Josephon)结制成的超导量子干 涉器(SQUID)磁强计是极其灵敏的磁场探测仪器，它可 以分辨相当亍十亿分一的地磁场变化，广泛用亍科学研究、 生物磁(脑磁、心磁)、无损探伤及大地电磁测量等领域。
功能
（3）同位素效应 超导体的临界转变温度和其同位素质量有兲。同位素 质量愈大，转变温度便愈低。 如热电动势消失，霍尔效应和超声吸收都改变了，还 观察到对红外线的吸收等。 （4）比热容突变 第一类超导体在磁场中过渡到超导态时，有潜热(即 相变热)发生，属一级相变。若外磁场为零，物质在临界 温度Tc下转入超导态时，将没有潜热产生，为二级相变。 但物质的比热容在超导转变时将发生突变。
水银电阻随温度变化的曲线
简介
1986年以后，高温超导体的研究取得了重大的突破。全 世界有260多个实验小组参加了这场竞赛。日本鹿儿岛大 学工学部发现由镧、锶、铜、氧组成的陶瓷材料在14℃温 度下存在超导迹象。
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超导体材料超导体的定义1911年，荷兰发明氦液化器的昂尼斯〔H.K.Onnes)偶然发现，在液氦温度(4.2K)下，汞的电阻突然消失，这种现象被称为超导。
但是，象汞这样金属的超导状态在很弱的磁场中就会被破坏。
进一步的研究表明，要成为超导状态，温度丁，磁场强度H和电流密度J都必须分别处于临界温度T c，临界磁场强度H c和临界电流密度J c以下。
如图1所示，在T-H-J 坐标空间中有一个临界面，其内部就是超导状态。
临界条件下具有超导性的物质称为超导材料或超导体。
图 1 超导状态的T-H-J临界面（区面内：超导状态；曲面外：正常状态）【杨兴钰.材料化学导论[M].武汉:湖北科学技术出版社,2003.】超导体的应用50年代后期，发现超导状态的温度提高，而且发现丁能产生强磁场的银及钒的合金和化合物，促使超导现象的应用登上了科技舞台。
由于电阻近于0Ω，在超导体内流动的电流将没有损耗．这样，很细的导线就可以通过很强的电流，可产生很强的磁场。
问题是它必须在液氦温度下工作，液氮的价格、供应和使用方式使得它的普遍应用受到了严格的限制。
即使如此，超导磁体仍大量被使用于加速器、聚变装置、核磁共振和磁分析等仪器上。
例如美国费密实验室用了1000多个超导磁体，每年的被氮费用高达500万美元，但因此而节省的电力为18500万美元；美国于1990年建成的周长为83km的超级质子对撞机使用10000个超导磁体，每年可节省电力6亿美元。
【唐小真,杨宏秀,丁马太.材料化学导论[M].高等教育出社,1997.】超导核磁共振层析仪能给出人体任一部位的剖面图．其分辨本领远远超过x射线或超声层祈仪．是现代高级医院重要的诊断设备之一。
超导技术在医疗上可用于外科手术。
例如导管牵引术，将导管插入血管后，靠强磁体引导到脑部等血管瘤部位后，将磁性胶体注入血管，靠强磁体引导到肿瘤前提供血管定位，使给养阻塞，从而使肿瘤萎缩死亡。
【杨兴钰.材料化学导论[M].武汉:湖北科学技术出版社,2003.】利用超导体送电的超导电缆已经出现，利用超导体储存电能的超导储能器可在瞬间释放出极强的电能。
这种储能器为激光技术提供了储存条件。
它可将强电流存储在超导线圈之中，然后启动开关，一瞬间便会释放出巨能，从而发出强大的激光。
用超导体做的超导磁体，可以得到极强的磁场。
因为超导线圈没有电阻，超导磁体可以比普通电磁体轻得多：几千克超导磁体抵得上几十吨常规磁体产生的磁场这将给电力工业带来一系列的变革，发电机会因使用超导体而提高输出功率几十倍、上百倍；已试制出来的圆盘式半超导电动机，体积和50千瓦常规电动机差不多，功率却高达1000千瓦。
【王彪.说说超导体[J].科学24小时,2010(3):19.】由于超导体的转变温度太低，这就为它的普及带来了困难。
因此，制造转变温度高的超导材料便成了各国科学家的奋斗目标。
最近，我国和瑞士、日本等国科学家分别突破超导转变温度的大关，较高温度下的超导体即将进入实用阶段。
铁基超导体2006-2007年，日本东京工业大学的Hosono研究组分别报道了LaFePO和LaNiPO体系的超导电性，但因其超导转变温度T c较低（2-7K）当时并未引起人们的广泛重视。
2008年2月，该小组报道在LaFeAsO体系中发现了高达26k的超导转变【Kamihara Y,Watanabe T,Hirano M et al.J.Am.Chem.Soc,2008,130:3296】，这一突破性成果立刻引发了人们对该体系的强烈关注。
随后国内外许多研究组相继报道了一系列具有超导电性的层状铁基化合物，此类材料被统称为铁基超导体。
目前，根据母体化合物的成分和晶体结构，大致可以将铁基超导体分为以下4个体系（对应的晶体结构示意图见图2）：（1）“1111”体系，成员包括LnOFePn（Ln=La，Ce，Pr，Nd，Sm，Gd，Tb，Dy，Ho，Y；Pn=P，As）以及AFeAsF（A=Ca，Sr）等化合物【Hsu F C,Luo J Y,Yeh K W et A,2008,105:14262】，空间群为P4/nmm，具有CuHfSi2型晶体结构，该体系是由（LnO）+层与反萤石型（FePn）-层沿晶体学c轴交替堆垛而成；（2）“122”体系，成员包括AFeAs2（A=Ba，Sr，K，Cs，Ca，Eu）等【Rotter M,Tegel M,Jorendt D. Phys. Rev. Lett,2008,101:107006】，空间群为I4/nmm，具有ThCr2Si2型晶体结构，该体系由A离子层与反萤石层（FeAs）-沿晶体学c轴交替堆垛而成；（3）“111”体系，成员包括AFeAs（A=Li，Na）等【Wang X C,Liu Q Q,Lv Y X et al.Solid State Communications,2008,148:538】，空间群为P4/nmm，具有Cu2Sb型晶体结构，该体系由A离子层与反萤石层（FeAs）-沿晶体学c轴交替堆垛而成，但其（FeAs）-层的相对位置以及层间A离子数量都与122体系不同；（4）“11”体系，成员为FeSe【Hsu F C,Luo J Y,Yeh K W et A,2008,105:14262】，空间群为P4/nmm，具有典型的反PbO型晶体结构，该二元化合物仅由反萤石层（FeSe）层沿c轴交替堆垛而成。
图 2 4种典型铁基超导体的晶体结构示意图图2是几种典型铁基超导体的晶体结构示意图，从图中可以看出，它们具有共同的结构特点，即都存在Fe的平面四方网格，As（Se）原子等距离地排列在Fe平面的上方和下方，行成FeAs4（FeSe4）共边四面体，这种特殊的晶体学结构导致Fe的5个3d轨道都与As（Se）发生轨道杂化，从而贡献出载流子。
在铁基超导体中FeAs（Se）层是物性决定层，FeAs（Se）层之间的插入层则提供载流子，即为电荷库层。
对于母体材料，层和层之间的电荷是平衡的，层间耦合作用也比较弱。
对电荷库层进行电子或空穴掺杂后，通常电荷由电荷库层向物性决定层转移，对物性决定层的性质进行调控，当掺杂达到一定程度后，就会出现超导。
对铁基超导体中的物性决定层（如FeAs层）进行掺杂，同样能够诱导出超导电性。
例如Sefat等人对BaFe2As2进行Co掺杂，得到了高达22K的超导转变温度。
【Sefat A S,Jin R,McGuire M A et al.Phys.Rev.Lett,2008,101:117004】。
高临界温度的氧化物超导体【唐小真,杨宏秀,丁马太.材料化学导论[M].高等教育出版社,1997.】中国科学院首次在世界上公布了钡-铱-铜-氧钵系，临界温度T c=93K。
可以说，从一开始中国高温超导材料的研究就居世界的前列。
80年代末期以来，中国高温超导材料的研究和应用方面一直处在世界先进水平。
超导材料研究进展在75天之内超过以往75年的数倍，在液氮温度下使用的超导体的梦想成为现实。
这一发现，被誉为超导研究史上“划时代的成就”、“新的里程碑”，是本世纪科学史上的一个重大突破。
此后，又有一些研究宣布发现一些T c更高的氧化物超导钵。
诸如Bi，Sr，Ca，Cu和O，Tl，Ba，Ca，Cu和O组成的材料。
中国科技大学研制的Bi，Pb，Sb，Sr，Ca，Cu和O的超导体，T c=132K，被认为是目前世界上临界温度最高的超导体。
图 3 BLCO电阻随温度的变化曲线氧化物超导材料制备较为容易，不需用大量专用设备。
以铱、钡、铜的氧化物超导体(YBCO)为例，取Y：Ba：Cu=1；2：3(原子比)的高纯氧化铱(Y2O3)、碳酸钡(BaCO3)和氧化亚铜(Cu2O)，在玛瑙研钵中充分共磨至细，然后于模子中压结，置人刚玉坩埚，在通有纯氧的管状炉中煅烧，就可以得到T c=85~9lK的黑色超导材料。
如果将它再次破碎、压结和煅烧，则性能会更好。
除锻烧温度和时间外，煅烧气氛也很重要：氧气优于空气、氮气、氮气和真空，流动的氧气优于静止的氧气。
在—定范围内元素的配比却对T c影响不大，如原于比为(Y+Ba)：Cu＝1~2的情况下，Y的含量力15％~40％都能得到T c为90K左右的超导体。
进一步分析表明，在这类名义成分各异的超导体中，实际产生主要超导作用的是Y1Ba2Cu3O7~8相(简称A相)，这种A相能在煅烧过程中自动形成。
较早国外报道A相呈立方钙钛矿或四方层状结构，但中国科学院物理研究所研究结果对此持否定结论，认为它是属于一种赝四方结构；中国科学院上海硅酸盐研究所确定出其结构，如图4所示。
图 4 铱、钡、铜的氧化物超导体晶体结构图（a）Cu-O构成的结构单元：CuO5的“金字塔”和CuO3的四边形；（b）二维的Cu-O层和一维的Cu-O带（或Cu-O链），一般认为后者对超导起重要作用自从1911年以来，人们为阐明超导现象的努力从未停止过。
1957年，三位物理学家巴丁(J.Bardeen)、库珀(L .N .Cooper)和施里弗(J.R.Schrieffer)提出了一种电子-声子的弱耦合理论(即BCS理论)，能完善地解释低温超导现象，并因此于1972年获得了诺贝尔物理学奖。
弱耦合理论认为，在临界点以下，在构成超导体晶体结构的原于振动的帮助下，电子形成所谓的库珀对。
这些配对电子彼此无排斥现象，而是成对地运动。
库珀对在超导体的晶格中穿行时不受阻碍，因此没有任何服力。
但是，运用弱耦合理论解释高T c氧化物超导体遇到了困难，于是又有许多试图阐述高温超导的理论模型被提了出来。
许多研究工作者认为，高温超导与超导体不寻常的晶体结构有关。
这些材料中的铜原子和氧原子共同构成许多平面层(可看成几何平面)。
在晶格的每—个砌块中都有一层或多层这种铜-氧层，层数越多，临界温度就越高；而其他元素的原子则构成砌块的其余部分。
当这些砌块象一副纸牌那样堆叠在一起时，便填满了整个晶体。