介绍了高性能超导体

超导体类导电的化合物没有阻力,不透水磁通量低于临界温度。结果,他们在等应用核磁共振扫描仪无处不在,地球轨道外太空照相机和磁悬浮列车。

超导材料的全球市场预测£200亿到2020年,有一个巨大的研究努力发现新的超导材料的家庭欧洲杯足球竞彩可能会进一步提高性能和/或应用程序的范围。虽然系统性调查揭示许多新的超导化合物,一些最壮观的发现它们的起源归功于机会。

同时科学等待的欧洲杯线上买球温暖的手意外发现最新的超导体,材料化学家开始探索新的合成路线现有超导体。欧洲杯足球竞彩特别是,它是重要的物理特性的改进如临界电流密度(J_c),正在积极研究。的临界电流密度是通过超导体的电流导致超导被摧毁,所以对于实际应用超导体的Jc,越高越好。

它被许多研究人员发现J_c被镇压在大角度的材料晶粒边界,导致这样的结论:在欧洲杯足球竞彩限制晶界成为薄弱环节J_c大部分的高温超导体^1、2。消除或最小化的大角度晶界的均匀合成超导体因此被追求集中。

传统上,金属氧化物超导体已经由反复研磨金属盐或金属氧化物粉末,其次是烧结生产很大程度上不受控制的晶体生长³。而不是霍尔博士的工作集中在使用生物聚合物隔离金属阳离子、原位碳化紧随其后,这两个服务,以防止这种不受控制的增长。一旦合适为基础的解决方案合成设计了高温超导体,它对我来说是概念上轻松调用机制使用的模板化结晶biomineralizing生物来实现化学和形态同质性在这类材料欧洲杯足球竞彩^{4 -}。

仿生材料化学领域是一个强大的,在研究人员不仅有能欧洲杯足球竞彩力生产晶体形态均匀和更多的单分散的^12、13,但同时或随后可以非常精确的方式订购^14、15,作为他们的提示的程序和协议采用biomineralizing有机体为了产生一个令人眼花缭乱的各种复杂的和复杂的材料欧洲杯足球竞彩^16、17。

霍尔博士的第一个生物聚合物应用于模板化超导体增长,由于隔离金属阳离子右旋糖酐的巨大潜力。右旋糖酐是一个复杂的分支多糖,它由许多长链葡萄糖分子连接在一起的不同分子量的从1 kDa超过650 kDa取决于源。很简单,超导体YBa的海绵₂铜₂O₇(氧)是由葡聚糖溶解在溶液中钇的硝酸盐,钡和铜形成浅蓝色,粘性粘贴可以在室温下固化。当煅烧,正确的实现了超导体的结晶度;右旋糖酐发泡的退化,导致一个有效的混合和超导相的氧化,导致一个高度多孔,单相材料(图1)¹⁸。

图1。超导氧海绵使用右旋糖酐合成。比例尺是10微米。

鱿鱼海绵的磁力测定表明,这种材料是超导温度为90 K,由于网状微晶的性质,有一个临界电流密度是两个数量级高于观察商用,高纯氧材料。这观察形态增强Jc同意,理论上预测氧与微晶密切相关¹⁹。

另一个生物聚合物表现出巨大的承诺是壳聚糖。这只是来自甲壳素,多糖是真菌的主要结构成分之一,昆虫和节肢动物。自然用甲壳素在许多类群复杂的建筑结构形式,从艰难的螃蟹和龙虾壳,既坚固又灵活的蘑菇鳃。甲壳素分子采用螺旋构象,但由于存在手性碳中心形成的糖苷随后联系可以包装在一起,形成纤维和纤维束。稍微修改活性组甲壳素生产壳聚糖。

壳聚糖是无毒的,因此发现应用在医学上^20.、化妆品²¹和食品技术²²由于其低成本和生物相容性。特别相关的成矿研究的事实是它溶于酸性水溶液环境和有能力优先削减过渡和post-transition金属离子从水的解决方案²³。壳聚糖已被证明是一个非常稳定的生物材料;当受到160°C的温度没有明显的分子构型的变化²⁴。这种稳定使它理想的作为模板,进行水热合成模板结构没有明显的损失之前启动无机成核和生长的阶段。

由于这些原因,壳聚糖的结晶学是一个理想的模板矩阵控制氧超导体的合成。1°C /分钟的加热速度,400°C以上纳米碳酸钡的成核和生长,以及分离的非晶态的模板。欧洲杯猜球平台纳米粒子的烧结是预防由无定形材料,因此仍然离欧洲杯猜球平台散中心氧纳米线的后续结果。纳米线被能够从这些“种子”纳米粒子从811°C左右开始。欧洲杯猜球平台

沿着晶体c-axis晶体生长过程,导致纳米线的形成,周围50 nm±5 nm短轴长度从600纳米到1000纳米(图2)。鱿鱼磁力测定纳米线显示的形态可以用这种方式来控制没有重大损失的超导性能。优惠晶体取向生长,这些纳米线应该提供一个更好的方法研究和了解超导在各向异性系统,或许有可能纳入未来计算机电路。

图2。使用壳聚糖超导氧纳米线合成。比例尺是200海里。

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