High Temperature Superconductors - II, Volume Volume 31 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:North Holland

作者:Gschneidner, K. a.; Eyring, L.; Maple, M. B.

出品人:

页数:708

译者:

出版时间:2001-9-18

价格:USD 252.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780444507198

丛书系列:

图书标签:

超导
高温超导
材料科学
凝聚态物理
物理学
电子学
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科学研究
学术著作

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具体描述

This volume of the Handbook is the second of a two-volume set of reviews devoted to the rare-earth-based high-temperature oxide superconductors (commonly known as hiTc superconductors). In volume 31 there are ten chapters to complement the eight which appeared in print as volume 30 at the end of 2000 on the same topic. These ten chapters are concerned with the electronic structure and various chemical, physical and optical properties of the hiTc oxides. The first chapter is an extensive review of oxygen nonstoichiometry and lattice effects in Yba2Cu3Ox (YBCO). The next chapter concentrates on flux pinning effect which result in high critical current densities even at high temperatures and in high magnetic fields. The magnetoresistance and Hall effect in both normal and superconducting states of the cuprate superconductors are reviewed in chapter three. The following two chapters are devoted to neutron scattering studies. Chapter six reviews some aspects of the low-temperature heat capacity of the ceramic oxide superconductors. The next three chapters are concerned with various spectroscopies - photoemission, infrared and Raman. Finally the tunneling spectra of the cuprate superconductors and the characterization of these materials by scanning tunneling microscopy are discussed in chapter ten.

《高温超导体 - II》，第三十一卷，是一部集前沿研究成果于一体的权威性著作，深入探讨了高温超导材料领域的核心进展与最新突破。本书汇聚了全球顶尖科学家和工程师的智慧结晶，系统梳理了高温超导现象的最新理论解释、实验观测以及在实际应用中的关键挑战与解决方案。核心内容概览：本书的编排旨在为读者提供一个全面而深入的视角，从基础理论到前沿应用，层层递进，逻辑清晰。第一部分：理论进展与新机制探索电子-电子相互作用与配对机制：详细阐述了在高温超导体中，电子-电子相互作用的复杂性及其在形成超导配对中的关键作用。本书将深入探讨多种理论模型，例如：强关联电子模型（Strongly Correlated Electron Models）：分析了 Hubbard 模型、t-J 模型等在解释铜氧化物超导体中的电子行为。自旋涨落诱导配对（Spin Fluctuation Mediated Pairing）：探讨了磁性波动如何促进电子配对，并回顾了与此相关的实验证据。声子辅助配对（Phonon-Mediated Pairing）：尽管传统超导体多由声子机制主导，本书也探讨了在某些高温超导体体系中声子可能扮演的非传统角色。新颖配对对称性（Novel Pairing Symmetries）：除了传统的 s 波和 d 波配对，本书将聚焦于 p 波、f 波等更复杂的配对对称性，以及其在特定材料体系中的观测与理论推导。电子结构与能带理论：深入剖析了高温超导体独特的电子结构特征。低维度电子体系（Low-Dimensional Electronic Systems）：重点研究了二维铜氧化物层、一维链等结构如何影响电子的传输和相互作用。电子-晶格耦合（Electron-Phonon Coupling）：探讨了电子与晶格振动之间的耦合作用，以及它如何影响电子的有效质量和超导能隙。电子-磁性相互作用（Electron-Magnetic Interactions）：详细讨论了电子自旋与材料磁序之间的关联，以及磁性调控超导性的机制。拓扑超导性（Topological Superconductivity）：这是一个近年来迅速兴起的研究领域。本书将：介绍拓扑超导的基本概念：包括拓扑序、Majorana 费米子等。探讨产生拓扑超导的可能途径：如利用拓扑材料与超导体结合，或通过特定的磁性结构。讨论拓扑超导在量子计算中的潜在应用：阐述 Majorana 费米子如何为构建容错量子计算机提供基础。第二部分：实验观测与材料创新先进表征技术（Advanced Characterization Techniques）：介绍了用于精确测量和理解高温超导体性质的关键实验技术。角分辨光电子能谱（ARPES）：如何揭示材料的电子能带结构、费米面以及超导能隙的细节。扫描隧道显微镜/谱（STM/STS）：如何提供原子尺度的表面形貌和局域电子态密度信息，直接观测超导能隙的波动和配对的特性。中子散射与 X 射线衍射（Neutron Scattering and X-ray Diffraction）：如何探测材料的磁有序、晶格结构以及相变行为。比热测量与磁学测量（Specific Heat Measurements and Magnetic Measurements）：如何量化超导转变的临界温度、临界磁场以及超导态的特性。新型高温超导体材料的发现与合成：重点关注近期在探索和制备新型高温超导体材料方面取得的突破。铜氧化物（Cuprates）：涵盖了经典的钇钡铜氧（YBCO）、铋锶钙铜氧（BSCCO）等材料的最新研究进展，以及对掺杂、结构优化等调控手段的深入分析。铁基超导体（Iron-Based Superconductors）：详细介绍了包括点阵（Pnictides）和层状化合物（Chalcogenides）等铁基超导体家族，分析其独特的电子结构和超导机制。其他新兴高温超导体体系：包括基于硫属化物（Chalcogenides）、氢化物（Hydrides）等的新型高温超导体，以及对这些材料的合成方法、稳定性和超导性能进行前沿报道。材料合成方法学：探讨了固相反应法、化学气相沉积（CVD）、分子束外延（MBE）等多种制备技术在实现高质量高温超导薄膜和块材方面的进展。高温超导体的相图与相变行为：深入研究了材料在不同温度、压力、掺杂浓度等条件下的相图，以及其中发生的复杂相变。电荷密度波（Charge Density Waves - CDW）与自旋密度波（Spin Density Waves - SDW）：分析了这些竞争相与超导态之间的相互作用和竞争关系。绝缘相-金属相转变（Insulator-Metal Transition）：揭示了高温超导体从绝缘态到超导态转变的物理机制。第三部分：应用前景与工程挑战高温超导体在电力传输中的应用：超导电缆（Superconducting Cables）：讨论了其低损耗、高功率密度等优势，以及在城市电网升级中的可行性。超导变压器与发电机（Superconducting Transformers and Generators）：介绍了其更高的能量效率和更小的体积。磁悬浮交通（Magnetic Levitation - Maglev）：超导磁悬浮列车：详细探讨了高温超导体在实现高效、高速磁悬浮交通系统中的作用，包括其所需的磁场强度、稳定性要求以及控制系统。工程化挑战：分析了在实际运行中，高温超导体需要克服的冷却、绝缘、机械应力等工程难题。高温超导体在医疗与科研领域的应用：核磁共振成像（MRI）：讨论了高温超导体在高场强MRI中的潜力，可实现更高的分辨率和更快的成像速度。粒子加速器（Particle Accelerators）：探讨了其在提升加速器性能、降低运行成本方面的优势。聚变反应堆（Fusion Reactors）：分析了高温超导磁体在约束等离子体、实现可控核聚变中的关键作用。工程化挑战与解决方案：材料加工与连接技术：探讨了如何有效地连接和加工高温超导线材，以满足实际应用的复杂结构需求。制冷与绝缘系统：讨论了实现高温超导稳定运行所需的低温环境，以及相关的制冷技术和绝缘材料。成本效益分析与市场推广：评估了高温超导技术的经济可行性，以及推动其大规模商业化应用所需的市场策略。《高温超导体 - II》，第三十一卷，不仅是对当前高温超导研究领域的一次全面梳理，更是对未来发展方向的一次深刻洞见。本书为从事超导材料研究、开发和应用的科学家、工程师以及对这一革命性技术感兴趣的学生提供了宝贵的信息和启发。它将激发新的研究思路，推动技术创新，最终加速高温超导技术从实验室走向广泛实际应用的进程。