对有望表现出高温超导电性的体系象有机超导体等以及在强电方面具有广阔应用前景的低温超导体等，也将开展其在强磁场下的性质研究。
4.2强磁场下的低维凝聚态特性研究
低维性使得低维体系表现出三维体系所没有的特性。
低维不稳定性导致了多种有序相。
强磁场是揭示低维凝聚态特性的有效手段。
主要研究内容包括：
有机铁磁性的结构和来源；有机（包括富勒烯）超导体的机理和磁性；强磁场下二维电子气中非线性元激发的特异属性；低维磁性材料的相变和磁相互作用；有机导体在磁场中的输运和载流子特性；磁场中的能带结构和费米面特征等。
4.3强磁场下的半导体材料的光、电等特性
强磁场技术对半导体科学的发展愈益变得重要，因为在各种物理因素中，外磁场是唯一在保持晶体结构不变的情况下改变动量空间对称性的物理因素，因而在半导体能带结构研究以及元激发及其互作用研究中，磁场有着特别重要的作用。
通过对强磁场下半导体材料的光、电等特性开展实验研究，可进一步理解和把握半导体的光学、电学等物理性质，从而为制造具有各种功能的半导体器件并发展高科技作基础性探索。
4.4强磁场下极微细尺度中的物理问题
极微细尺度体系中出现许多常规材料不具备的新现象和奇异特性，这与这类材料的微结构特别是电子结构密切相关。
强磁场为研究极微细尺度体系的电子态和输运特性提供强有力的手段，不但能进一步揭示这类材料在常规条件下难以出现的奇异现象，而且为在更深层次下认识其物理特性提供丰富的科学信息。
主要研究强磁场下极微细尺度金属、半导体等的电子输运、电子局域和关联特性；量子尺寸效应、量子限域效应、小尺寸效应和表面、界面效应；以及极微细尺度氧化物、碳化物和氮化物的光学特性及能隙精细结构等。
4.5强磁场化学
强磁场对化学反应电子自旋和核自旋的作用，可导致相应化学键的松弛，造成新键生成的有利条件，诱发一般条件下无法实现的物理化学变化，获得原来无法制备的新材料和新化合物。
强磁场化学是应用基础性很强的新领域，有一系列理论课题和广泛应用前景。
近期可开展水和有机溶剂的磁化及机理研究以及强磁场诱发新化学反应研究等。
5超导材料及应用
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。
但要实际应用超导材料又受到一系列因素的制约，这首先是它的临界参量，其次还有材料制作的工艺等问题（例如脆性的超导陶瓷如何制成柔细的线材就有一系列工艺问题）。
到80年代，超导材料的应用主要有：
①利用材料的超导电性可制作磁体，应用于电机、高能粒子加速器、磁悬浮运输、受控热核反应、储能等；可制作电力电缆，用于大容量输电（功率可达10000MVA）；可制作通信电缆和天线，其性能优于常规材料。
②利用材料的完全抗磁性可制作无摩擦陀螺仪和轴承。
③利用约瑟夫森效应可制作一系列精密测量仪表以及辐射探测器、微波发生器、逻辑元件等。
利用约瑟夫森结作计算机的逻辑和存储元件，其运算速度比高性能集成电路的快10～20倍，功耗只有四分之一。
5.1低温超导材料
5.11、低温超导材料
具有低临界转变温度（Tc＜30K），在液氦温度条件下工作的超导材料。
分为金属、合金和化合物。
具有实用价值的低温超导金属是Nb（铌），Tc为9.3K已制成薄膜材料用于弱电领域。
合金系低温超导材料是以Nb为基的二元或三元合金组成的β相固溶体，Tc在9K以上。
最早研究的是NbZr合金，在此基础上又出现了NbTi合金。
NbTi合金的超导电性和加工性能均优于NbZr合金，其使用已占低温超导合金的95％左右。
NbTi合金可用一般难熔金属的加工方法加工成合金，再用多芯复合加工法加工成以铜（或铝）为基体的多芯复合超导线，最后用冶金方法使其最终合金由β单相转变为具有强钉扎中心的两相（α＋β）合金，以满足使用要求。
化合物低温超导材料有NbN（Tc＝16K）、Nb3Sn（Tc＝18.1K）和V3Ga（Tc＝16.8K）。
NbN多以薄膜形式使用，由于其稳定性好，已制成实用的弱电元器件。
Nb3Sn是脆性化合物，它和V3Ga可以纯铜或青铜合金为基体材料，采用固态扩散法制备。
为了提高Nb3Sn（V3Ga）的超导性能和改善其工艺性能，有时加入一些合金元素，如Ti、Mg等。
5.12．应用
低温超导材料已得到广泛应用。
在强电磁场中，NbTi超导材料用作高能物理的加速器、探测器、等离子体磁约束、超导储能、超导电机及医用磁共振人体成像仪等；Nb3Sn超导材料除用于制作大量小型高磁场（710T）磁体外，还用于制作受控核聚变装置中数米口径的磁体；用Nb及NbN薄膜制成的低温仪器，已用于军事及医学领域检测极弱电磁信号。
低温超导材料由于Tc低，必须在液氦温度下使用，运转费用昂贵，故其应用受到限制。
5.2高温超导材料
5.2.1．高温超导
具具有高临界转变温度（Tc）能在液氮温度条件下工作的超导材料。
因主要是氧化物材料，故又称高温氧化物超导材料。
高温超导材料不但超导转变温度高，而且成分多是以铜为主要元素的多元金属氧化物，氧含量不确定，具有陶瓷性质。
氧化物中的金属元素（如铜）可能存在多种化合价，化合物中的大多数金属元素在一定范围内可以全部或部分被其他金属元素所取代，但仍不失其超导电性。
高温超导材料用途非常广泛，大致可分三大类：
大电流应用、电子学应用和抗磁性应用.
5.2.2．应用
有高临界转变温度在液氮温度条件下工作的超导材料,主要为多元系氧化物，高温氧化物超导体的出现，突破了温度壁垒，把超导应用的温度从液氦提高到了液氮（77K）温区。
同液氦相比，液氮是一种非常经济的冷媒，并且具有较高的热容量，给工程应用带来了极大的方便。
另外，高温超导体都具有相当高的上临界场（Hc2（4K）＞50T），能够用来产生20T以上的强磁场，这正好克服了常规低温超导材料的不足之处。
高温超导材料用途非常广泛，大致可分三大类：
大电流应用、电子学应用和抗磁性应用.
5.3高温超导材料进展
目前高温超导材料指的是：
钇系（92K）、铋系（110K）、铊系（125K）和汞系（135K）以及2001年1月发现的新型超导体二硼化镁（39K）。
其中最有实用前途的是铋系、钇系（YBCO）和二硼化镁（MgB2）。
氧化物高温超导材料是以铜氧化物为组分的具有钙钦矿层状结构的复杂物质，在正常态它们都是不良导体。
同低温超导体相比，高温超导材料具有明显的各向异性，在垂直和平行于铜氧结构层方向上的物理性质差别很大。
高温超导体属于非理想的第II类超导体，且具有比低温超导体更高的临界磁场和临界电流，因此是更接近于实用的超导材料，特别是在低温下的性能比传统超导体高得多。
6结语
超导材料的研究是当今世界上一门新兴的科学技术由于超导材料能影响人类生存的许多重要领域，各国的材料科学家都在竞相探索它的结构，研究它的性能，以求率先找到具有高临界温度的超导材料。
可以这样说，高温超导材料的突破，必将深刻地促进尖端科学技术的发展，从而加速人类文明的进程。
含苞待放的超导之花，必将带来一个缤纷的世界。
致谢
本论文是在苏晓琴老师的悉心指导下完成的。
苏晓琴老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，平易近人的人格魅力对我影响深远。
不仅使我掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处事的道理。
本论文从选题到完成，每一步都是在苏老师的指导下完成的，倾注了老师大量的心血。
在此，谨向苏老师表示崇高的敬意和衷心的感谢！
参考文献
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operatinginthebadcavitylimit[J].Phys.Rev.A,2004,70（6）:
062324.
Theapplicationanddevelopmentofsuperconductingmaterial
Abstract:
sincethesuperconductingfound,superconductor'sresearchanddevelopmentofsuperconductingmaterialhasdevelopedrapidly,thesuperconductingcriticaltemperaturehasbeenfromthebeginningofseveralopentoopenevenonehundredrolled;Andthematerialstructureandpropertiesofsuperconductingmaterialresearchhasgraduallyclear.Withliquidnitrogentemperaturelowtemperaturesuperconductingmaterialresearchanddevelopmentasuccess,andhasrealizedcommercialization,inthemedical,electronictransport,transportapplications;Thediscoveryofhightemperaturesuperconductingmaterials,inrecentdecadesisoneofthemajorbreakthroughinthefieldofphysicsandmaterialsscience,hasarousedwidespreadattentionaroundtheworld,manycountriesscientificworkersinvolvedintheresearchanddevelopmentofsuperconducting,peoplewillsoonfeelitbringsgreatchangetothesociety.
Keywords:
superconductingmaterialhightemperaturesuperconductingmaterialapplicationofsuperconductingmaterials,superconductingmaterialsinlowtemperature
作者简介：
王鹏飞（1991-），山西省运城市盐湖区，学生，主要从事物理学习及教学研究。
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