物理学前沿论文
物理学前沿问题研究论文
物理学前沿问题研究论文摘要：从简单的自然规律出发，推导出了宇宙的诞生、万有引力、万有斥力的、物质的构造形式、原子核的放射性、低温超导现象、同位素等之间有着内在的必然的联系。
合理的解释了时间的不可逆性、电磁力的产生、太阳系的起源、原子构造、原子核放射性规律、重核元素构造等。
其中有许多的新观点和新思维，对拓宽视野，推进物理学的开展很有好处。
关键词：万有引力万有斥力宇宙低温超导原子构造同位素放射性太阳系的起源1．万有引力和万有斥力弹簧振子作往复振动，压缩时,弹簧产生一个向外伸展的弹力；拉长时,产生一个向内拉伸的弹力；平衡位置时,弹簧不产生弹力。
如同弹簧振子,对于宇宙,也具有类似的特性。
现代天文学发现,当今宇宙正好处在“拉伸”的状态,正在向着要收缩的趋势开展.既使宇宙今天仍在膨胀,总有一天,整个宇宙将会膨胀到终极点后再向内收缩.这就是为什么现在存在万有引力的原因。
根据对称性原理,宇宙在特定的条件下会产生万有斥力,当宇宙收缩且通过其平衡位置（即万有引力和万有斥力的临界点）时,宇宙中的所有物体就开场相互排斥.但由于宇宙的巨大惯性,仍将在其惯性的作用下抑制物质间的万有斥力继续收缩,直到所有宏观宇宙动能转换为物质间的万有斥力为止.这时宇宙成了原始宇宙蛋，这时宇宙的体积最小。
在这宇宙的整个宏观运动过程中,宇宙的运动动能和势能（引力势和斥力势）相互转换.当宇宙收缩到极点时,宇宙的引力势能释放殆尽,这时宇宙的万有斥力势能积蓄到最大值,物质间的万有排斥力到达顶峰,宇宙瞬时静止.紧接着宇宙又开场反方向将宇宙万有斥力势能逐步释放转变为宇宙动能,当到达平衡位置时,其斥力势能释放完毕,引力势能开场诞生并发挥作用.在引力势和斥力势的临界点（即平衡位置）的一瞬间,宇宙中的物质不受斥力和引力的作用,这时宇宙的膨胀速度到达最大值,通过平衡位置后,宇宙引力势能的逐渐积累,导致宇宙的膨胀速度缓慢降低.由于宇宙巨大的惯性作用,将继续膨胀,宇宙动能慢慢转变为宇宙引力势能,当宇宙动能完全转变为引力势能时,宇宙将停顿膨胀,这时宇宙膨胀体积到达最大,其引力势能的积累也到达最大,宇宙将有一个瞬间的静止.紧接着,宇宙又在强大的引力势能的作用下开场收缩,又将其积累的引力势能转变为宇宙动能.如此往复,以至无穷.在宇宙膨胀（或收缩）的不同时期,万有引力(或斥力)的大小是不相同的,且呈周期性变化.宇宙的膨胀（或收缩）的周期对人类来说大得惊人.人类历史与宇宙运动周期相比,仅相当于其中的一个极小极小极小的点.所以人类无法用实验或观察的方法进展验证。
物理学发展趋势研究论文
物理学发展趋势研究论文20世纪是科学技术飞速发展的时代。
在这个时代，目睹了人类分裂原子、拼接基因、克隆动物、开通信息高速公路、纳米加工和探索太空。
很难设想，若没有科学技术的飞速发展，没有原子能、没有计算机、没有半导体，现代生活将是什么样子。
与科学技术的发展一样，物理学也经历了极其深刻的革命。
可以说，物理学每时每刻都在不停的发展，其活跃的前沿领域很多，是最有生命力、成果最多的学科之一。
一、21世纪物理学的几个活跃领域蒸蒸日上的凝聚态物理学自从80年代中期发现了所谓高临界温度超导体以来，世界上对这种应用潜力很大的新材料的研究热情和乐观情绪此起彼伏，时断时续。
这种新材料能在液氮温区下传导电流而没有阻抗。
高临界温度超导材料的研究仍是今后凝聚态物理学中活跃的领域之一。
目前，许多国家的科学工作者仍在争分夺秒，继续进行竞争，向更高温区，甚至室温温区超导材料的研究和应用努力。
可以预计，这个势头今后也不会减弱，此外，高临界温度的超导材料的机械性能、韧性强度和加工成材工艺也需进一步提高和解决。
科学家们预测，21世纪初，这些技术问题可以得到解决并将有广泛的应用前景，有可能会引起一场新的工业革命。
超导电机、超导磁悬浮列车、超导船、超导计算机等将会面向市场，届时，世界超导材料市场可望达到2000亿美元。
由不同材料的薄膜交替组成的超晶格材料可望成为新一代的微电子、光电子材料。
超晶格材料诞生于20世纪70年代末，在短短不到30年的时间内，已逐步揭示出其微观机制和物理图像。
目前已利用半导体超晶格材料研制成许多新器件，它可以在原子尺度上对半导体的组分掺杂进行人工“设计”，从而可以研究一般半导体中根本不存在的物理现象，并将固态电子器件的应用推向一个新阶段。
但目前对于其他类型的超晶格材料的制备尚需做进一步的努力。
一些科学家预测，下一代的电子器件可能会被微结构器件替代，从而可能会带来一场电子工业的革命。
微结构物理的研究还有许多新的物理现象有待于揭示。
大学物理论文3000字（精选5篇）
⼤学物理论⽂3000字（精选5篇） ⽆论是在学习还是在⼯作中，⼤家都尝试过写论⽂吧，借助论⽂可以达到探讨问题进⾏学术研究的⽬的。
你知道论⽂怎样写才规范吗？下⾯是⼩编收集整理的⼤学物理论⽂3000字（精选5篇），希望能够帮助到⼤家。
⼤学物理论⽂篇1 摘要： 电磁运动是物质的⼜⼀种基本运动形式，电磁相互作⽤是⾃然界已知的四种基本相互作⽤之⼀，也是⼈们认识得较深⼊的⼀种相互作⽤。
在⽇常⽣活和⽣产活动中，在对物质结构的深⼊认识过程中，都要涉及电磁运动。
因此，理解和掌握电磁运动的基本规律，在理论上和实际上都有及其重要的意义，这也就是我们所说的电磁学。
关键词： 电磁学，电磁运动 1.库伦定律 17xx年法国物理学家库伦⽤扭秤实验测定了两个带电球体之间的相互作⽤的电⼒。
库伦在实验的基础上提出了两个点电荷之间的相互作⽤的规律，即库仑定律： 在真空中，两个静⽌的点电荷之间的相互作⽤⼒，其⼤⼩和他们电荷的乘积成正⽐，与他们之间距离的⼆次⽅成反⽐;作⽤的⽅向沿着亮点电荷的连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。
这是电学以数学描述的第⼀步。
此定律⽤到了⽜顿之⼒的观念。
这成为了⽜顿⼒学中⼀种新的⼒。
与驽钝万有引⼒有相同之处。
此定律成了电磁学的基础，如今所有电磁学，第⼀必须学它。
这也是电荷单位的来源。
因此，虽然库伦定律描述电荷静⽌时的状态⼗分精准，单独的库伦定律却不容易，以静电效应为主的复印机，静电除尘、静电喇叭等，发明年代也在1960以后，距库伦定律之发现⼏乎近两百年。
我们现在⽤的电器，绝⼤部份都靠电流，⽽没有电荷(甚⾄接地以免产⽣多余电荷)。
也就是说，正负电仍是抵消，但相互移动。
──河中没⽔，不可能有⽔流;但电线中电荷为零，却仍然可以有电流! 2.安培定律 法国物理学家安培(Andre Marie Ampere, 1775-1836)提出：所有磁性的来源，或许就是电流。
他在18xx年，听到奥斯特实验结果之后，两个星期之内，便开始实验。
物理学论文(5篇)
物理学论文(5篇)物理学论文(5篇)物理学论文范文第1篇本文提出的针对于理论物理教学与实践的探究方案，是遵循微观到宏观，理论讨论到详细实践，单体到多体的挨次绽开的，一共包括三个学问单元，它们是统计物理，量子力学和固体物理。
为了使得同学充分把握理论物理学问，我们需要结合教材中原有的三个单元的学问体系，改善原有体系中学问的规律性，合理支配各个学问的所占比例，以帮助同学循序渐进的把握学问点。
热力学和统计物理学主要是讨论宏观物体。
宏观物体主要是由微观粒子组成，因此，在这个学问单元里面，我们依照宏观到微观的挨次绽开讲解，并遵循统计学和宏观物体的联系。
以一般物理学为背景，循序渐进，引入量子统计理论，渐渐激发同学对量子力学的学习爱好。
由此引出其次个学问单元。
量子力学学问单元。
在其次个学问单元里面，我们首先讲解单原子分子量子理论，渐渐引入到多原子分子量子理论，最终引出第三个学问单元——固体物理。
在第三个学问单元里面，先讲解理论，在注意实践应用，引导同学实现创新。
这样，三个学问单元相互联系，前后连接，最终贯穿成为一个整体，赐予同学整体上对于理论物理学的学问。
二、理论教学与实践教学相结合物理理论较为抽象，即便是来源于详细的事例，同学学习起来也具有肯定的困难。
因此，在理论物理的教学中，需要引导同学从感性上熟悉物理现象和物理过程。
培育同学的感性熟悉，一方面可以从同学的日常生活中着手，另一方面可以引导同学从物理试验中不断培育。
本质与非本质的熟悉影响着同学对物理概念的熟悉，因此同学熟悉物理规律会有肯定的困难。
物理试验能够供应给同学最详细、最直观的感性熟悉，由于这些出来的物理试验，是最通俗易通，简明扼要表达物理理念的感性材料。
与生活中的现实例子有所不同，物理试验也有自己的特点，例如：物理试验比较典型，可以代表肯定的物理现象；物理试验需要有动手操作，有肯定的趣味性；物理试验定性定量的表明白全面性。
同学通过物理试验，可以积累制造意识，同时可以帮助同学科学的讨论理论物理。
物理学前沿论文
物理学前沿论文Last updated on the afternoon of January 3, 2021物理学前沿论文—对核能应用与核安全的体会核能理论基础19世纪末 英国物理学家发现了电子。
1895年物理学家发现了X射线。
1896年物理学家发现了放射性。
1898年与居里先生发现新的。
1902年 居里夫人经过三年又九个月的艰苦努力又发现了。
1905年提出。
1914年 英国物理学家通过实验，确定氢是一个单元，称为。
1935年 英国物理学家查得威克发现了中子。
1938年 德国科学家托·哈恩用中子轰击铀原子核，发现了现象。
简介利用中核裂变所释放出的进行发电的方式。
它与极其相似。
只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的，以能代替的。
除沸水堆外（见），其他类型的堆都是一回路的通过堆心加热，在发生器中将热量传给二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推动汽轮。
沸水堆则是一回路的冷却剂通过堆心加热变成70个左右的过饱和蒸汽，经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。
核能发电利用铀进行核分裂所产生的热，将水加热成高温高压，利用产生的推动蒸汽轮机并带动发电机。
所放出的热量较燃烧所放出的要高很多（相差约百万倍），比较起来所以需要的燃料体积比火力少相当多。
核能发电所使用的的只约占3%－4%，其馀皆为无法产生核分裂的。
发电过程核能→水和水蒸气的→发电机转子的→。
优点1．核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到中，因此核能发电不会造成。
2．核能发电不会产生加重温室效应的。
3．核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，暂时没有其他的用途。
4．核燃料比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。
5．核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的较不易受到国际情势影响，故较其他发电方法为稳定。
6.核能发电实际上是最安全的电力生产方式.相比较而言，在煤炭、石油和天然气的开采过程中，爆炸和坍塌事故已杀死了成千上万的从业者。
物理学前沿问题探究
课程名称：前进中的物理学论文题目：物理学前沿问题探究学号：姓名：年级：专业：学院：完成日期：物理学前沿问题探究我是南开大学物理学院的学生，自然对物理学的前沿问题较一般的同学有更多的了解，对这方面也更感兴趣，我希望能更多地了解这方面的知识，以使自己对物理学的未来有一个更清晰的认识。
物理学——一门非常严肃的科学，源自哲学，由于数学方法的引进而成为一门独立的科学，其终极目的是探知宇宙的精神。
我们的物理学发展到现在已经为我们认识和改造世界提供了一件又一件法宝：光学显微镜，使生物学拥有了细胞学说；蒸汽机，引发了工业革命；引力理论，成为了太空航行的理论依据；电力的发现，让化学出现了新的分支——电化学；能量守恒定律，使人们不在盲目建造永动机；热力学第二定律，指出了时间的方向性；电子显微镜，使生命科学进入分子生物学时代；电子计算机，引领世界进入信息时代；将来，量子通信，量子计算机，必将使世界进入全新的量子时代！我相信物理学必将继续引领世界前进的步伐，但是其基础是一个个前沿难题的解决或新发现，物理领域有着大量的前沿课题，相信我们年轻的一代，以及其他未来的科学家必将在这些方面有所建树。
下面我将对这些疑难问题做一个概述：1、关于整个宇宙和天体的创生和演化宇宙起源问题、黑洞的研究、宇宙年龄问题、宇宙有怎样的结构、暗物质、暗能量、类星体的结构、引力波的存在问题、太阳系诞生问题、地-月创生和演化、生命起源于哪里、外星生命是否存在、宇宙加速膨胀之谜……2、微观世界中物质结构和基本粒子的相互作用及其运动规律物质深层结构之谜（质子自旋危机）、概率论和决定论的争论、统一场论的最终导出（大统一、超统一）、超弦、真空不空问题、量子计算机、量子隐形传态、量子非局域性、量子论与相对论之矛盾、狭义相对论与超光速疑难……3、宏观范围内的非线性复杂性问题自组织与耗散结构、分形与分维、多体问题、混沌理论、孤立波、湍流、高温超导、超流、纳米材料、凝聚态物理、人工智能和神经计算……其实我们研究这一切的最终目的，是理解我们所身处的宇宙，明白自己从何处来，到何处去，理解我们生活中的一切现象。
物理学发展方向论文_2
物理学发展方向论文摘要：回顾了物理学发展的历史，讨论了二十一世纪物理学发展的方向。
认为二十一世纪物理学将在三个方向上继续发展：（1）在微观方向上深入下去；（2）在宏观方向上拓展开去；（3）深入探索各层次间的联系，进一步发展非线性科学。
可能应该从两方面去探寻现代物理学革命的突破口：（1）发现客观世界中已知的四种力以外的其他力；（2）通过审思相对论和量子力学的理论基础的不完善性，重新定义时间、空间，建立新的理论。
二十世纪即将结，二十一世纪即将来临，二十世纪是光辉灿烂的一个世纪，是个类社会发展最迅速的一个世纪，是科学技术发展最迅速的一个世纪，也是物理学发展最迅速的一个世纪。
在这一百年中发生了物理学革命，建立了相对信纸和量子力学，完成了从经典物理学到现代物理学的转变。
在二十世纪二、三十年代以后，现代物理学在深度和广度上有了进一步的蓬勃发展，产生了一系列的新学科的交叉学科、边缘学科，人类对物质世界的规律有了更深刻的认识，物理学理论达到了一个新高度，现代物理学达到了成熟的阶段。
在此世纪之交的时候，人们自然想展望一下二十一世纪物理学的发展前景，探索今后物理学发展的方向。
我想谈一谈我对这个问题的一些看法和观点。
首先，我们来回顾一下上一个世纪之交物理学发展的情况，把当前的情况与一百年前的情况作比较对于探索二十一世纪物理学发展的方向是很有帮助的。
一、历史的回顾十九世纪末二十世纪初，经典物物学的各个分支学科均发展到了完善、成熟的阶段，随着热力学和统计力学的建立以及麦克斯韦电磁场理论的建立，经典物理学达到了它的顶峰，当时人们以系统的形式描绘出一幅物理世界的清晰、完整的图画，几乎能完美地解释所有已经观察到的物理现象。
由于经典物理学的巨大成就，当时不少物理学家产生了这样一种思想：认为物理学的大厦已经建成，物理学的发展基本上已经完成，人们对物理世界的解释已经达到了终点。
物理学的一些基本的、原则的问题都已经解决，剩下来的只是进一步精确化的问题，即在一些细节上作一些补充和修正，使已知公式中的各个常数测得更精确一些。
凝聚态论文
凝聚态物理前沿论文物理学前沿领域——凝聚态物理学凝聚态物理学是当今物理学最大也是最重要的分支学科之一。
据70 年代中期的调查统计，从60 年代末到80 年代末，获诺贝尔物理奖的人数中，从事凝聚态研究的人数，超过了研究粒子物理的人数，接近总人数的一半，也居首位。
凝聚态物理学得以迅猛发展，首先表现在其研究对象的开拓上。
在由原来传统的三维周期性结构，向着低维甚至非周期结构的发展中，所涉及到的理论也逐渐地趋于深化与成熟，从30 年代的晶体结构分析的唯象理论与固体的比热理论、金属自由电子论和铁磁性理论，发展到30 年代后的能态理论、电子衍射和X 射线衍射的动力学理论，以及点阵动力理论。
60 年代以后，在凝聚态物理学中，对称性破缺理论又占据了中心地位。
以它为基础，建立了能态、元激发、缺陷及临界区域四个层次。
与之相应，各种有序态的序参量、广义刚度、标度不变性、自相似结构等一系列新的概念随之诞生。
此外，大量非线性课题相继出现，使凝聚态物理不仅在深度及广度上冲破了传统固体物理学，而且向着更深层次与更大的范围蓬勃发展。
其中一项非常重要的新型研究就是硅原子纳米线的生长,可以通过这种方式在半导体硅表面精确制造磁性结构,有重要意义.本文中将通过对PRL上硅表面单原子纳米线研究的相关论文Above room temperature ferromagnetism in Mn-ion implanted Si与Magic Monatomic Linear Chains for Mn Nanowire Self-Assembly on Si(001)的研究,解读利用第一性原理研究归纳米线生长的方式,.利用第一性原理研究各种直径和生长方向的氢钝化硅纳米线的能量相对稳定性和机械性能。
为了比较硅纳米线的物理性质和理解在某些方向优先生长的原因，研究了沿着[100],[110],[111],[112]结晶取向生长的纳米线。
第一性原理（First Principle）：广义的第一性原理计算指的是一切基于量子力学原理的计算；物质由分子组成，分子由原子组成，原子由原子核和电子组成。
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物理学前沿课程作业题目：一、超导材料的研究与发展光催化反应机理二、TiO2姓名：谭琳学号：S130720032一、超导材料的研究与发展1、 引言1911年荷兰物理学家翁奈在研究水银低温电阻时首先发现了超导现象。
后来又陆续发现了一些金属、合金和化合物在低温时电阻也变为零，即具有超导现象。
物质在超低温下，失去电阻的性质称为超导电性；相应的具有这种性质的物质就称这超导体。
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。
目前，超导材料已被应用于很多领域，本文拟就超导材料的分类、性质、应用、原理等方面展开论述，以帮助人们更好的认识超导材料。
2、 分类2.1按成分分为：元素超导体、合金和化合物超导体，有机高分子超导体三类。
2.2按Meissner 效应分为：第一类超导体：超导体在磁场中有一同的规律，如图a 所示：当H<H c 时，B=0，H>H c 时，B=μH ，即在超导态内能完全排除外磁场，且只有一个值。
除钒、铌、钌外，元素超导体都是第一类超导体。
第二类超导体：如图b 所示，第二类超导体的特点是：当H<H c1时，B=0，排斥外磁场。
当H c1<H<H c2时，B>0而B< μH ，磁场部分穿透。
当H>H c2时，B= μH ，磁场完全穿透。
也就是在超导态和正常态之间有一种混合态存在，H c 有两个值H c1和H c2 。
钒、铌、钌及大多数合金或化合物超导体都是属于第二类导体。
3、 性质3.1零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。
超导体的零电阻现象与常导体零电阻在实质上截然不同。
常导体的零电阻是指在理想的金属晶体中，由于电子运动畅通无阻，因此没有电阻；而超导体零电或以下时，其电阻突然变为零。
电阻率ρ与温度T 阻是指当温度降至某一数值Tc的关系见右图3.2完全抗磁性1933年迈斯纳和奥尔德首次发现了超导体具有完全抗磁性的特点。
把锡单晶球超导体在磁场(H≦Hc)中冷却，在达到临界温度Tc以下时，超导体内的磁通线一下子被排斥出去；或者先把超导体冷却至Tc以下，再通以磁场，这时磁通线也被排斥出动；如图所示。
即在超导状态下，超导体内磁感应强度B=0.这就是迈斯纳效应。
3.3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。
3.4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。
例如，原子量为199.55的汞同位素，它的Tc是4.18开，而原子量为203.4的汞同位素，Tc为4.146开。
4、基本临界参量4.1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。
已测得超导材料的最低Tc是钨，为0.012K。
到1987年，临界温度最高值已提高到100K左右。
4.2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。
4.3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。
以Tc为例，从1911年荷兰物理学家H.开默林－昂内斯发现超导电性(Hg，Tc=4.2K)起，直到1986年以前，人们发现的最高的 Tc 才达到23.2K(Nb3Ge，1973)。
1986年瑞士物理学家K.A.米勒和联邦德国物理学家J.G.贝德诺尔茨发现了氧化物陶瓷材料的超导电性，从而将Tc提高到35K。
之后仅一年时间，新材料的Tc已提高到100K左右。
这种突破为超导材料的应用开辟了广阔的前景，米勒和贝德诺尔茨也因此荣获1987年诺贝尔物理学奖金。
5、超导机理当前在阐明超导机理的几种理论中，二流体模型是较有说服力的，较为流行的一种。
二流体模型认为：超导体处于超导态时，传导电子分为两部分，一部分叫常导电子，另一部分叫超流电子，两种电子占据同一体积，彼此独立运动，在空间上互相渗透；常导电子的导电规律与常规导体一样，受晶格振动而散射，因而产生电阻，对热力学熵有贡献；超流电子处于某种凝聚状态，不受晶格振动而散射，对熵无贡献，其电阻为零，它在晶格中无阻地流动。
这两种电子的相对数目与温度有关，T>Tc 时，没有凝聚；T=Tc时，开始凝聚；T=0时，超流电子成分占100%。
这就是二流体模型的理论观点。
它很好的解释了超导体在超导状态时零电阻现象。
6、超导材料的应用6.1低温超导材料的应用低温超导材料的应用分为：强电应用，主要包括超导在强磁场中的应用和大电流输送；弱电应用，主要包括超导电性在微电子学和精密测量等方面的应用。
6.2高温超导体材料的应用与进展目前高温超导材料大量应用在磁体、电子器件、电力等方面。
但仍有许多材料和技术方面的问题需要解决。
在材料方面，主要是要求超导体应有较高的临界温度和临界电流7、结论超导体得天独厚的特性，使它可能在各种领域得到广泛的应用。
但由于早期的超导体存在于液氦极低温度条件下，极大地限制了超导材料的应用。
自1911年荷兰科学家卡末林、昂尼斯发现“超导”现象至今，世界各国的科学家从未间断过对“超导”的研究，特别是进入20世纪80年代以来，随着1987年中国、日本和美国科学家采用金属氧化物，将超导临界温度提高，使超导体前进了一大步，从而引起了一场前所未有的“超导大战”。
近年来，世界各国纷纷投入巨资加紧研究与开发，不断推动超导技术产生新的飞跃。
当日本宣布获得了175K的超导材料后不久，美、中、俄、联邦德国、丹麦等国也都相继有了突破性的研究报告，有的甚至已看到了308K的超导迹象，即已达到常温的转变温度。
这表明，超导技术广泛应用的时代即将来临。
8、展望未来十年是高温超导市场发展和材料产业化的十年。
据预测，2010年和2020年，世界超导市场将分别达到300亿美元／年和2440亿美元／年。
在不久的将来，我国的能源、医疗卫生、电子技术和科学仪器等方面将会迫切需要超导技术。
超导体的应用将导致一场新技术革命。
二、TiO2光催化反应机理光催化反应基本途径当能量大于TiO2禁带宽度的光照射半导体时，光激发电子跃迁到导带，形成导带电子(矿)，同时在价带留下空穴(矿)。
由于半导体能带的不连续性，电子和空穴的寿命较长，它们能够在电场作用下或通过扩散的方式运动，与吸附在半导体催化剂粒子表面上的物质发生氧化还原反应，或者被表面晶格缺陷俘获。
空穴和电子在催化剂粒子内部或表面也可能直接复合。
空穴能够同吸附在催化剂粒子表面的OH或H2O发生作用生成HO·。
HO·是一种活性很高的粒子，能够无选择地氧化多种有机物并使之矿化，通常认为是光催化反应体系中主要的氧化剂。
光生电子也能够与O2发生作用生成HO2·和O2-·等活性氧类，这些活性氧自由基也能参与氧化还原反应。
该过程如图1(a)所示，可用如下反应式表示：HO·能与电子给体作用，将之氧化，矿能够与电子受体作用将之还原，同时h+也能够直接与有机物作用将之氧化：光催化反应的量子效率低(理论上不会超过20%)是其难以实用化的最为关键因素之一。
光催化反应的量子效率取决于载流子的复合几率，载流子复合过程则主要取决于两个因素：载流子在催化剂表面的俘获过程和表面电荷迁移过程。
增加载流子的俘获或提高表面电荷迁移速率能够抑制电荷载流子复合，增加光催化反应的量子效率。
电子和空穴复合的速率很快，在TiO2表面其速率在10-9s 以内，而载流子被俘获的速率相对较慢，通常在10-7~10-8s(Hoffmann，1995)。
所以为了有效俘获电子或空穴，俘获剂在催化剂表面的预吸附是十分重要的。
催化剂的表面形态、晶粒大小、晶相结构及表面晶格缺陷均会影响载流子复合及电荷迁移过程。
如果反应液中存在一些电子受体能够及时与电子作用，通常能够抑制电子空穴的复合，如Elmorsi(2000)发现溶液中含10-3M的Ag+时，其光催化效率提高，原因在于Ag+作为电子受体与电子反应生成金属银，从而减少了空穴．电子对复合的几率。
尽管通常认为电子被俘获的过程相对于载流子复合过程要慢得多，但Joseph(1998)等人发现当光强很弱时，在ns时间范围内电子吸收谱主要取决于电子在催化剂表面的俘获，而fs至ps范围以及ms以上时电子吸收谱则取决于载流子的复合，即在ns时间尺度电子被俘获的过程相对于电子．空穴复合的过程更具有优势，如果没有空穴俘获剂的存在，数ms后仍能测到电子的存在。
光催化氧化反应体系的主要氧化剂究竟是HO·还是空穴，一直存在争论，许多学者认为HO·起主要作用(Turchi，1990；Sun，1996；Schwarz，1997)。
ESR研究结果证实了光催化反应中HO·及一些活性氧自由基的存在(Noda,1993),Mao(1991)等则证实了氯乙烷的降解速率限制步骤是HO·对C-H键的攻击过程。
但空穴对有机物的直接氧化作用在适当的情形下也非常重要，特别是一些气相反应，空穴的直接氧化可能是其反应的主要途径。
不同的情形下空穴与羟基自由基能够同时作用，有时溶液的pH值也决定了羟基自由基还是空穴起主要作用(Sun，1995)。
Assabane(2000)等研究1，2，4三羧基安息香酸光催化降解时则认为羟基自由基与空穴的作用是一个互相竞争的过程。
但是也有许多学者认为空穴的作用更为重要(Carrway,1994)。
如Ishibashi和Fujishima(2000)等通过测定反应过程中HO·和空穴的量子产率来推测它们在反应中所起的作用，结果发现HO·的产率为7×10-5，空穴的产率为5.7×10-2，由此认为空穴是光催化反应的主要物质。
对光催化反应发生的位置是在催化剂表面还是溶液中也存在争论。
从许多光催化反应动力学符合Langmuir-Hinshelwood模式，以及反应物在催化剂表面的吸附符合Langmuir等温式来看，更有理由认为反应发生在催化剂的表面位置(Elmorsi，2000)。