超导材料的研究与发展
超导材料的研究现状与发展方向
超导材料的研究现状与发展方向超导材料是一种在低温下表现出超导性质的材料。
其低电阻和磁通等革命性的特性已在许多重要应用领域得到广泛应用，例如医疗诊断、磁共振成像、电力输送和储存等。
1. 超导材料的研究历程超导材料的研究始于1911年，当时荷兰物理学家海根·昂内斯发现，将金属铅降温至低于7.2K时，它的电阻会突然消失。
随后，许多研究者开始研究这一特性并发现了大量其他超导材料。
特别是在1986年，获得诺贝尔奖的美国物理学家阿历克斯·穆勒和乔治·贝德纳发现了一种新型超导材料——铜氧化物，并引领了研究实验室的全新方向。
2. 超导材料的分类超导材料可以基于其超导性质被分为两大类：第一种是零阻抗超导材料，包括铅、铝、银等传统超导材料。
这些材料对外磁场的响应较弱，因为它们具有相对较小的超导能隙和磁通捕获能力。
但是，在恒定电流下，它们的表现非常稳定。
第二种是高温超导材料，包括铜氧化物、铁基超导材料等。
这些材料的超导温度比传统超导材料要高得多，一些铁基超导材料的临界温度已高达203K(约-70℃)，因此它们具有更大的潜力和应用前景。
3. 超导材料的研究重点对高温超导材料的研究重点是通过优化杂质、制备条件和晶体结构等方式来提高其临界温度并实现高温超导材料的量产。
目前，高温超导材料的研究重点集中在两个方面：第一个方面是更好地理解物质的电子机制和超导机制；第二个方面是开发新型材料，并在超导材料的表面和界面处优化它们的电子和磁性质。
4. 超导材料的应用虽然超导材料还存在制备成本高、工艺渐进和操作温度低等问题，但是由于其在医疗、电力、电子等领域具有出色的性能和前景，超导材料被广泛应用且正在不断扩大。
超导材料已用于MRI医疗、电力输送和储存、控制系统和物理学等领域，在太赫兹频段中可能使用超导材料制造滤波器和混频器，并用于红外探测、通信和雷达等领域的设备的设计。
总结一下，超导材料已经有过百年的发展历程并逐渐成为世界各国关注和支持的研究方向。
超导材料的发展历程及其研究进展
超导材料的发展历程及其研究进展超导材料是一种特殊的物质，其表现为在一定的温度和磁场下表现出无阻尼电流的传输。
因此它具有非常广泛的应用前景，如磁悬浮列车、磁共振成像以及电力输送等领域，特别是在电力输送中，超导体可以提高能源转化的效率，降低环境负担，使得电力输送更加高效、节能。
超导材料的研究历程可以追溯到1911年，当时荷兰物理学家海克·坎普发现，在液态汞中，电流可以通过无阻尼地流过。
尽管这条发现是非常重要的，但是液态汞加热显然不是一个实际生产应用的选择。
随着对超导材料性质的深入研究，人们发现超导体的温度阈值比之前认为的要高，而于1970年代，那些令人兴奋的能够以液氮为冷却剂的超导体才得以发现。
第一个高温超导材料是在1986年由瑞士IBM研究科学家巴特洛（Heinrich Rohrer）、贝曼（Georg Bednorz）发现的。
这些研究人员偶然间发现一种化合物材料La2-xBaxCuO4具有超导性，在77K时，该化合物的电阻率突然降至零。
这个发现引起了极大的关注，由于其相对较高的临界温度和对应的易被液氮所冷却的特性，高温超导体成为了电子材料研究的一个新方向。
自1986年巴特洛和贝曼首次发现高温超导材料以来，研究者们一直在开发和改进这种新型材料。
目前已经制造出数百种高温超导体，其中最为著名的材料是YBCO和BSCCO。
这两种材料的临界温度分别为93K和107K。
目前，在液氮的温度下，高温超导体的应用已经变得更加可行。
随着研究深入，高温超导材料的性质也被人们发现了不少。
1987年，杨振宁教授等人发现了一种新型的超导材料，即A15相的Nb3Ge。
这种材料的临界温度为23K，但是它具有相当大的临界电流密度，因此在此之后被广泛应用在超导漏线圈、核磁共振等领域。
另外，由于高温超导体的转变温度已经接近液氮的温度，因此在使用时，需要考虑超导材料受温度影响的特性。
为了克服这个问题，研究者们发现了一些新的方法。
超导材料的研究与应用
超导材料的研究与应用超导材料是一类特殊的物质，其在低温下，电流可以不受电阻的影响，表现出超导现象，从而具有极高的电导率和电纯度。
这种物质具有非常广泛的应用前景，例如超导磁体、超导电缆、MRI等，因此其研究也日益受到关注。
本文将从超导材料的基本原理、研究方法、应用等方面进行探讨。
一、超导材料的基本原理超导材料的超导性质是由其电子载流的行为所决定的。
在常规的材料中，电子在受到电场作用时会遇到电阻，从而在传输过程中会损失一定能量。
然而，超导材料具有一种特殊的电子配对状态，即库珀对，这种状态可以有效地抵消电子之间的相互作用，从而实现电流的无阻抗传输。
这种物理现象使超导材料的电导率远高于常规材料，常常达到几乎无穷大的数量级。
二、超导材料的研究方法超导材料的研究方法主要分为两类：实验方法和理论模拟方法。
实验方法包括材料合成、物理性质表征等。
材料合成是超导材料研究的关键。
其中常见的方法包括高温固相法、超高压法、水热法等。
在材料表征方面，研究者使用各种手段对合成的材料进行分析，例如扫描电镜、X射线衍射、磁性分析等，以获得材料的结构、形态、磁性等方面的信息。
理论模拟方法则主要通过计算机模拟等方式，研究超导材料的物理特性。
近年来，随着计算机技术的飞速发展，基于第一性原理计算获得了越来越多的应用。
通过计算分析材料的电子结构、声子谱、磁性及输运性质等多个方面的信息，可以更深入地理解超导材料的本质特点。
三、超导材料的应用超导材料具有非常广泛的应用前景。
其中最具代表性的应用是超导磁体。
超导磁体是一种将超导材料制成的线圈放置在冷却剂内，通过反常低温效应来实现电流无阻抗传输的设备，其在现代科技中应用广泛。
例如，现代核磁共振成像技术（MRI）中的超导磁体可以产生极强的磁场以获得更高的图像分辨率，从而实现精准诊断；超导磁体在核聚变、粒子加速器等领域的应用也十分广泛。
此外，还有超导电缆、超导电机等应用。
超导电缆可以实现更高的电能传输效率，从而降低能源消耗、节省成本；超导电机则可以大幅度提高电机的功率密度和效率，从而实现飞机、汽车等交通工具的高效能源转换。
高温超导材料研究现状与未来发展趋势
高温超导材料研究现状与未来发展趋势引言高温超导材料是指能在较高温度下表现出超导特性的物质。
自从1986年首次发现铜氧化物系统具有高温超导特性以来，高温超导材料的研究引起了全球科学界的广泛关注。
高温超导材料具有低电阻、大电流传输能力和巨大的应用潜力，对能源传输、医疗诊断、电子设备和磁学研究等领域具有重要意义。
本文将详细探讨高温超导材料研究的现状以及未来发展趋势。
一、高温超导材料的研究现状迄今为止，高温超导材料的研究已取得了许多重要的成果。
铜氧化物超导体是高温超导材料的先驱，如YBa2Cu3O7和Bi2Sr2Ca2Cu3O10等化合物，具有较高的临界温度（Tc）。
它们的发现打破了人们对超导材料只能在极低温度下才能发挥作用的传统认知。
然而，铜氧化物超导体存在一些限制性问题。
首先，它们的合成方法复杂且昂贵，限制了规模化生产的可能性。
其次，这些材料的晶体结构和化学成分对其超导性能具有较大影响，难以找到一种通用的方法来设计和合成高温超导材料。
此外，这种类型的超导体通常在液氮温度下才能发挥较好的超导性能，这仍然对实际应用造成了一定局限性。
为了克服上述问题，研究人员正在积极寻找新的高温超导材料。
在过去的二十多年里，许多新的高温超导材料相继被发现，如铁基超导体、碲化铜等。
这些新型材料具有更高的临界温度和更好的超导性能，给高温超导材料研究带来了新的希望。
二、高温超导材料的未来发展趋势在未来的发展中，高温超导材料研究将朝着以下几个方向发展：1. 理论研究的深入：深入理解高温超导机制是推动材料研究和设计的关键。
理论模型的发展将帮助揭示超导过程中的物理现象，并推动新材料的发现。
2. 新材料的发现与设计：通过理论指导和高通量实验技术，研究人员将继续探索新型高温超导材料。
此外，将开发新的材料设计策略，如人工智能和机器学习，以加快新型材料的发现和合成。
3. 优化材料性能：通过改变材料的晶体结构、控制材料的缺陷结构和化学配比，提高高温超导材料的超导性能。
超导材料的研究与发展
超导材料的研究与发展摘要：超导是金属或合金在较低温度下电阻变为零的性质。
超导材料是当代材料科学领域一个十分活跃的重要前沿，其发展将推动功能材料科学的深入发展。
高温超导材料经过近20年的研发，已经初步进入了大规模实际应用和产业化。
随着超导技术的发展，它将会在许多科技领域起到举足轻重的作用。
关键词：超导、现象、性质、应用、发展。
一、超导现象翁纳斯在1908年首次把最后一个“永久气体”氦气液化，并得到了低于4K的低温。
1911年他在测量一个固态汞样品的温度与电阻的关系时发现，当温度降低到4.2K时，实验用的样品电阻突然减小到仪器无法觉察出的一个小值（当时约为1*10-5）。
由实验测出的汞的电阻率在4.2K附近的变化情况，该曲线表示在低于4.15K的温度下汞的电阻率为零。
电阻率为零，即完全没有电阻的状态称为超导态。
除了汞以外，以后又陆续发现有许多金属及合金在低温下也能转变成超导态，但它们的转变温度（或叫临界温度Tc）不同。
利用超导体的持续电流可做一个很有趣的悬浮实验。
将一个小磁棒丢入一个超导铅碗内，可看到小磁棒悬浮在铅碗内而不下落。
这是由于电磁感应使铅碗表面感应出了持续电流。
根据楞次定律，电流的磁场将对磁棒产生斥力，磁棒越靠近铅碗，斥力就越大。
最后这斥力可以大到足以抵消磁棒所受重力而使它悬浮在空中。
二、超导性质2.1零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。
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；而超导体零电阻是指当温度降至某一数值Tc或以下时，其电阻突然变为零。
2.2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。
超导技术的最新进展及应用领域探索
超导技术的最新进展及应用领域探索引言超导技术是一种在极低温下电阻消失的现象，它具有许多独特的物理性质和广泛的应用潜力。
近年来，随着科学技术的不断发展，超导技术取得了许多重要的突破和进展。
本文将探讨超导技术的最新进展以及其在各个应用领域中的前景。
第一部分：超导材料的研究与发展超导材料是超导技术的基础，其性能的改善对于超导技术的应用具有重要意义。
过去，超导材料的发现主要依赖于试错法，研究人员通过不断尝试不同的化学成分和结构来寻找新的超导材料。
然而，这种方法的效率较低且成本较高。
近年来，随着先进的材料研究技术的发展，研究人员开始采用计算机模拟和高通量实验等方法来加速超导材料的发现过程。
例如，通过使用高通量实验技术，研究人员可以同时合成和测试大量的材料样品，从而快速筛选出具有潜在超导性能的材料。
此外，计算机模拟可以帮助研究人员预测材料的性能，从而指导实验的设计和优化。
这些新的研究方法已经取得了一些重要的突破。
例如，2015年，研究人员在铜基超导材料中发现了一种新的超导机制，这一发现为超导材料的设计和合成提供了新的思路。
此外，一些新型的超导材料，如铁基超导体和镁二硼化镁等，也被发现具有更高的临界温度和更好的超导性能，这为超导技术的应用提供了更广阔的前景。
第二部分：超导技术的应用领域超导技术具有广泛的应用领域，包括能源、交通、医疗和科学研究等方面。
以下将对其中几个重要的应用领域进行探讨。
1. 能源领域超导技术在能源领域中具有重要的应用价值。
超导电缆是一种利用超导材料的低电阻特性传输电能的装置，它可以大大减少电能输送过程中的能量损耗。
目前，一些国家已经开始在城市中试点使用超导电缆，以提高电网的能效和稳定性。
此外，超导发电机也是能源领域中的一个重要应用方向。
由于超导材料的低电阻特性，超导发电机可以提供更高的能量转换效率和更小的体积。
这对于未来的可再生能源发电系统来说具有重要意义。
2. 交通领域超导技术在交通领域中也有着广泛的应用前景。
高温超导材料研究中存在问题及发展办法讨论
高温超导材料研究中存在问题及发展办法讨论引言：高温超导材料的研究是近年来材料科学领域中备受关注的热门课题。
这类材料具有超低电阻性能，在较高温度下实现电流的无损传输，具有重大应用前景。
然而，尽管已取得了一些重要的突破，高温超导材料研究仍面临着一些挑战和问题。
本文将讨论这些问题，并提出相应的发展办法。
问题一：材料制备方法复杂且成本高昂目前，高温超导材料的制备方法主要包括固相反应、溶胶-凝胶法和高温熔融法等。
这些方法在材料研究过程中存在制备工艺复杂、成本高昂的问题。
首先，在固相反应方法中，存在温度反应条件难控制、制备周期长的问题。
其次，溶胶-凝胶法虽然具有较高的超导性能，但制备过程复杂，需要高精密设备和特殊实验环境，成本较高。
此外，高温熔融法制备高温超导材料的过程中需要使用高温高压条件，且产生的危险废弃物难以处理，对环境造成一定的影响。
发展办法一：材料制备方法的优化和绿色化为了解决现有制备方法的问题，需要进一步优化现有方法，提高制备效率。
例如，可以通过改进固相反应的温度控制技术和反应条件，缩短制备周期，并提高材料的均匀性和稳定性。
另外，可以依靠现代化学合成方法，如溶胶-凝胶法中的自组装技术和绿色制备方法，减少对环境的影响和制备成本。
问题二：材料稳定性和失超温度不高目前高温超导材料的失超温度一般较低，且材料在受到外界条件的变化时容易失超，导致超导性能下降。
这限制了高温超导材料的应用范围。
此外，高温超导材料的稳定性也是一个重要的问题。
在高温条件下，材料容易发生相变，使超导性能受到严重影响。
发展办法二：提高材料的稳定性和失超温度为了提高高温超导材料的稳定性和失超温度，可以通过控制晶体结构和组分比例来实现。
例如，可以通过掺杂和合金化等方法，调节材料的结构和相变温度，以提高超导性能的稳定性。
此外，还可以利用纳米技术和表面工程等方法，制备出具有优异性能和稳定性的材料。
问题三：材料的可扩展性和应用潜力目前高温超导材料的应用范围较窄，主要集中在能源输送领域。
高温超导材料的研究发展及应用
高温超导材料的研究发展及应用随着科学技术的不断发展和进步，高温超导材料的研究和应用已经成为了当今最热门的研究方向之一。
高温超导材料的研究具有极高的学术价值和应用前景，不仅可以推动新能源、新材料等领域的发展，也可以助力解决其他社会问题。
本文将从材料的基本概念、研究历程与现状、以及应用前景三个方面对高温超导材料进行探讨。
一、基本概念高温超导材料是指在一定温度下能够以零电阻的方式导电，并表现出磁场排斥效应的一类产物。
它与普通的超导材料不同之处在于，其临界温度要高于低温液氮沸腾点（77K），而普通超导材料的临界温度一般在4K以下。
高温超导材料的发现是当代材料科学领域的一个重要突破，它大大提高了超导技术的开发和使用效率。
二、研究历程与现状高温超导材料是从20世纪80年代初开始研究起来的。
1986年，Bednorz和Müller发现一种高温超导材料，其临界温度高于液氮沸腾点三倍以上，这一发现成为了高温超导材料研究的开端。
高温超导材料的研究进展得非常快，不久之后，又相继发现了多种不同类型的高温超导材料。
其中以铜基和铁基高温超导材料研究最为广泛。
虽然高温超导材料在理论和实践中已经取得了一些进展，但是直到现在，我们对高温超导材料的本质仍不清楚。
虽然我们已经知道了它们的临界温度和一些物理特性，但是对于它们的形成机制仍处于不断地研究之中。
今天，高温超导材料已经成为了材料科学领域的重要研究对象之一。
许多研究人员都在致力于寻找新的高温超导材料，以提高其性能和应用性。
但是，这一领域的研究面临着许多困难和挑战。
一些研究人员表示，我们现在对高温超导材料的研究仍然缺乏足够的系统性和深度。
在今后的研究中，我们需要更加深入地探寻高温超导材料的本质，以寻找更多的应用领域和开发途径。
三、应用前景高温超导材料的应用前景非常广泛。
以新能源领域为例，高温超导材料可以被用于制造高能密度超导电机、电缆、电器等，以提高电能的传输和利用效率。
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材料科学与人类文明课论文题目：超导材料的研究与发展班级：自动化1302姓名：李永治学号：1304080156成绩：超导材料的研究与发展摘要：具有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。
从1911年荷兰物理学家翁奈首先发现超导现象以来，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。
超导材料具有优越的物理性质和优越的性能，目前已被广泛接受和认同，具有良好的发展前景。
关键词：超导材料；分类；性质；应用；原理；展望一．引言超导材料乍一听离我们的生活还比较遥远，其实它的作用和功能远比我们想象中更强大。
超导材料最独特的性能是电能在输送过程中几乎不会损失。
超导现象从1911年被发现到现在刚好一百零一年，在百年的发展史中，超导材料经历了从高温到低温的过程，实现超导的临界温度也越来越高，一旦室温超导达到实用化和工业化，将大大降低电能的损耗性，在电路运输，交通，医疗和国防事业带来革命性发展。
二．超导材料的定义我们对超导材料的认识首先要从它的定义入手。
具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零及排斥磁力线的性质的材料。
现在已经发现28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。
三．超导材料的发展历程了解了超导材料的定义后，它的发展历程也对我们了解它起着至关重要的作用。
下面就是超导材料的发展历程。
1911年荷兰物理学家卡米林·昂内斯(H.K.Onnes)首次发现汞在4.2K附近时其电阻性完全消失，第一次有了超导电性现象。
1908年荷兰莱顿实验室在昂内斯领导下终于把地球上尚未被液化的最后一个自然界气体——氦气液化了。
莱顿实验室在制成液氦的基础上，再用减压降温,获得了4K到1K的极低温区,从而具备了研究极低温下物性问题的基本条件。
1911年昂内斯在实验中发现:当冷却到氦的沸点时(4.2K)电压突然降到零,并于1913年正式提出了超导电性的概念。
1933年,德国的迈斯纳(W.Meissner)和奥赫森费尔德(R.Ochsenfeld)发现,当物体进入超导态后,超导体的磁导率为零,即超导进入一种完全抗磁性的状态。
1973年，发现了一系列A15型超导体和三元系超导体，如Nb3Sn、V3Ga、Nb3Ge 其中Nb3Ge超导体的临界转变温度(Tc)值达到23.2K。
以上超导材料要用液氦做致冷剂才能呈现超导态，因而在应用上受到很大限制。
1986年，IBM公司苏黎世实验室的科学家阿历克斯·（K.Alex Mǖller）缪乐和乔治·贝诺兹（J.Georg Bednorz）发现了Tc达38K的La-Ba-Cu-O超导体，标志着氧化物高温超导研究的开始。
1987年,亨茨维尔亚拉巴马大学的吴茂昆及其研究生与休斯顿大学的朱经武和他的学生共同发现了钇钡铜氧，这是首个超导温度在77K以上的材料，突破了液氮“温度壁垒”，也因此引发了对新高温超导材料的研究热潮。
随后，中国科学家赵忠贤以及美国华裔科学家朱经武相继在钇--钡--铜--氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上。
1987年底，又把临界温度提高到125K。
2001年日本科学家发现新型MgB2超导体,其临界温度只有39K，但是能承受很高的电流，打破了非铜氧化合物超导体的临界温度记录。
2008年，日本的HideoHosono团队发现在铁基氮磷族氧化物(iron-based oxypnictide中，将部份氧以掺杂的方式用氟作部份取代，可使LaFeAsO1-xFx的临界温度达到26K，在加压后(4GPa)甚至可达到43K。
其后，中国的闻海虎团队，发现在以锶取代稀土元素之后，La1-xSrxFeAsO亦可达到临界温度25K。
其后，中国的科学家陈仙辉、赵忠贤等人，发现将镧以其他稀土元素作取代，则可得到更高的临界温度；其中，SmFeAs[O0.9F0.1]可达55K。
另外，将铁以钴取代(LaFe1-xCoxAsO)，稀土元素以钍取代(Gd1-xThxFeAsO)，或是利用氧缺陷(LaFeAsO1-δ)等方式，也都可以引发超导。
此系统被简称为“111系统”。
此化合物的发现，不但打破了非铜氧化合物超导体临界温度记录，其含铁却又超导的特性也受人关注。
2008年至今，随着材料科学工艺技术的发展，以美国，德国、丹麦等为代表努力开展高温超导材料工艺及应用研究。
丹麦的NKT已批量制造铋系超导带材。
长10m、2000A的超导电力电缆正在研制中，下一步开发三相、50～100m输电电缆。
西门子公司计划到2003年制成20 MVA的超导变压器。
用于电子学方面探伤的RF-SQUID及卫星通讯用高温超导滤波器也在试制之中。
四．超导材料的性质超导材料因其特殊性也有着别的物质所没有的性质。
通过对它性质的了解我们就可以体会到它是如何凭着它的独一无二性创造出如此令我们叹为观止的应用。
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；而超导体零电阻是指当温度降至某一数值Tc或以下时，其电阻突然变为零。
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；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.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。
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。
五．基本临界参量超导材料的基本临界参量也是我们需要了解它的一个重要方面。
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。
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。
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。
六．超导材料的制备通过前面的介绍，我们可以得知超导材料有那么特殊的性质。
那么超导材料到底是怎么制备而成的呢？超导材料超导材料的制备方法很多，以前较为常用的有液相淬火法，离子轰击法，气相淬火法。
化学气相沉积法CVD，表面扩散法和固态扩散法（青铜法）等等，对于高温超导陶瓷材料的制备而言，这些方法可以借鉴，但主要是运用一些化学和物理技术和方法，这里更趋向于采用陶瓷工艺制备。
首先必须明确的是，发展超导材料的关键在于有效地运用科学方法，控制工艺参数，以形成超导相而避免其他不利的物质或杂质生成，努力使超导材料的超导相含量增高，甚至是单一超导相，提高转变温度，力求达到液氮温区或者干冰区，甚至追求室温超导体的制备为最终目标。
目前的工作重点在于提高临界电流密度（Jc）和改善机械性质（KC和强度），这方面的研究刚起步。
下面介绍一些常见的合成方法：(1)固相合成法:原料是采用32OTl(纯度为85%),BaO(纯度为85%)或2BaO(纯度80%),CaO（纯度98%）名义组成为yOTlBaCaCu2yOTlBaCaCu3,yTlBaCaCuO,yOCuBaCaTl322配料，经充分研磨混匀，然后，将混合料在500Mpa在压强下冷压成型，将成型的圆片放置在铂板或氧化铝板上，在电阻炉内通空气进行烧结，烧结温度为740-860℃，烧结时间4-8h，以后随炉冷却，制备出高Tc（超导转变临界温度）的样品。
在不同温度下进行烧结，采用热分析法进行观测，发现在800℃以上，样品已有严重的失重，加热温度再高，失重加剧。
但另一方向，要充分反应以形成更高转变温度的超导相，又需较高的烧结温度，因而只有合理控制工艺条件，采用快速升温，使原料中易挥发的32OTl迅速达到熔化，并同其他组成发生固一液反应，快速生成较稳定的物相，这样可大大减少在烧结过程TL的损失，获得在Tc为120K 的超导体陶瓷。
（2）均匀溶胶一凝胶合成法先将铜粉在热硝酸中煮溶，再添加33)(NOY和3BaCO，因为溶液中PH值非常低，其中会形成少量的BaO,徐徐加入氢氧化铵，使溶液PH值超过7，BaO溶解，形成透明的绿兰色溶液，然后再将聚丙稀酸添加进溶液，在高PH值的溶液中将会迅速形成螯合物，即具有聚合碳基单元的凝胶系统，将凝胶置于瓷坩埚中125℃干燥3h，400-480℃熔烧3h，再以5℃/mm升至煅烧，随炉冷却便形成单纯合成材料。
（3）熔盐结构生长法这是一种新型晶体生长法，其中工艺包括熔化1：2：3（22OY，BaO,CuO）氧化物，控制从液体状冷却，生成一块样品，在Tc77K时泰斯勒磁场强度中Jc7400A/2cm,该料长80-250um，横截面225um，在晶体长轴方向有高导电性，其特点是比其他方法制备的123化合物的临界电流密度高100倍，此法由美国贝尔实验室提出，现在很受重视。
（4）悬浮挤拉性（5）液态淬火氧化法日本东北大学材料研究所用纯金属Yb,Ba,Ca须氩气保护电融熔融并迅速淬火后，得到厚度为80um，直径为30um的Yb,Ba,Cu3合金箔，然后再在800-900℃空气中处理3小时，得到氧化物箔片，X射线衍射分析结果表明，淬火状态的Ybi,Ba2,Cu3合金具有非品结构，高温氧化后得到和7321OCuBaY相同的结构，分子为8632 OCuYbBa,这是一个值得重视的方法。