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作者：张珂哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

在现代科学技术发展的环境下,能源对人类生活的影响愈加重大。目前,探索和研究高节能、高效率的新能源材料成为了解决可持续发展的核心途径。超导材料以其独特的零电阻效应和完全抗磁性,能够在电力、交通等领域展现出非凡的前景。在某... 详细信息

在现代科学技术发展的环境下,能源对人类生活的影响愈加重大。目前,探索和研究高节能、高效率的新能源材料成为了解决可持续发展的核心途径。超导材料以其独特的零电阻效应和完全抗磁性,能够在电力、交通等领域展现出非凡的前景。在某种低温条件下,部分金属或合金化合物将转变为超导体。利用这种特性,人们便可以制作出超导电线以减少电力运输中的损失。同时,设计出磁悬浮列车以减少轨道摩擦,大幅度提高在交通上的运载速率。然而,缺乏完备的理论支撑一直制约着超导材料的发展。传统实验规律和凝聚态物理至今难以解释大多数超导体的产生机理,甚至成功制备出超导体也成为难能可贵的“试验性”成果。因此,为了加速对超导体特性的研究,本课题利用材料大数据、机器学习和数据挖掘等方法,基于多种机器学习算法模型对现有的超导材料数据进行学习,实现了精准的建模和预测工作。从特征分析的角度解释了对超导临界转变温度(T)有较大影响的属性因素,并通过多尺度下的不断优化,探索了超导材料的性能变化规律。本文开发了一种适用于材料表格数据的机器学习框架。以全体系超导体和铜酸盐(A-Cu-O)超导体为例,分别设计了分类、回归模型来预测超导材料的T值大小。从数据获取开始,利用多步迭代法来提升模型的性能。实验表明,轻量梯度提升机模型(Light GBM)在测试集的表现优于任何其他算法,较适用于超导体的研究工作。在特征工程中设计的人工描述符还能显著地增加模型的预测精度。另外,本课题首次扩展了集成学习、伪标签技术、无监督聚类以及多种深度神经网络在超导临界转变温度上的应用并取得了较为满意的结果(Super Con数据集):R～0.959,RMSE～6.36 K。这对于加速潜在高温超导材料的发现和应用具有重要意义,也是当前“材料基因工程”的发展趋势。为了进一步验证本地模型的可靠性,我们从近几年发表于学术期刊上的98条铜酸盐超导体数据作为外部样本进行验证,结果为:R～0.898。这表明训练后的机器学习模型尚未出现明显的过拟合现象,具有一定泛化能力。在挖掘潜在新型超导体方面,本文利用相关工具,从Material Project数据库中的89375种候选物里筛选出了38个具有较高T预测值(>50 K)的非常规超导体,并对这些候选材料进行了物化属性和能带结构的分析,得出了影响T温度的可能因素之一为费米能级与其附近范霍夫奇点之间的距离。

关键词：超导材料机器学习特征工程超导临界转变温度

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应变对MgB2超导材料临界转变温度影响的研究

应变对MgB2超导材料临界转变温度影响的研究

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作者：王胜龙西安电子科技大学

学位级别：硕士

超导材料因其优异的载流能力和较高的临界磁场,在输电、医疗技术、核聚变装置等高新科学技术领域具有广阔的应用前景。由于超导材料大多工作在极低温、大电流和强磁场的环境中,在这种极端环境下的力学特性已经成为了制约各类超导设备安... 详细信息

超导材料因其优异的载流能力和较高的临界磁场,在输电、医疗技术、核聚变装置等高新科学技术领域具有广阔的应用前景。由于超导材料大多工作在极低温、大电流和强磁场的环境中,在这种极端环境下的力学特性已经成为了制约各类超导设备安全稳定运行的关键因素。已有研究表明,超导材料的力学变形会对其超导临界转变温度(T)产生显著影响,但目前关于应变影响超导材料T方面的研究很少,特别是关于单轴应变与T之间的研究。本文以MgB超导材料为研究对象,基于第一性原理密度泛函理论(DFT)和Mc Millan超导计算公式,借助Materials Studio和Quantum Espresso这两个第一性原理计算软件,主要研究了MgB超导材料在静水压作用和单轴应变作用时T的变化,计算了在单轴应变时MgB的德拜温度、电声耦合常数、临界转变温度、弹性常数、弹性各向异性、能带结构、电子态密度、费米面结构、差分电荷密度、声子色散谱、声子态密度以及Eliashberg谱等性质的变化情况,分析了应变与这些性质之间存在的联系,进而探究应变导致MgB超导材料T变化的深层原因。本文计算得到a轴拉伸应变时可有效提高MgB的T值,在拉伸应变1%时,T值提高到了49.7K,而c轴拉压应变时,T值变化很小。此外,本文计算表明a轴单轴应变对MgB的T及有关物理性质的影响要大于c轴应变,主要是由于MgB的层状结构以及B原子层对其超导电性起主要作用所导致的。a轴拉伸应变时MgB中费米能级处态密度和G点处E声子模的频率均有所下降,但态密度的变化非常小,E声子模频率降低导致其电声耦合作用的增强是T提高的主要原因。本文的工作对制备更高T的MgB和研究应变对超导材料T的影响方面有一定的理论意义。

关键词： MgB2 单轴应变第一性原理计算超导临界转变温度

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溶胶-凝胶法制备YBa2Cu3O7材料的结构与性能特点

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功能材料 2004年第z1期35卷 898-902,906页

作者：余焜施智祥钱生民东南大学材料科学与工程系江苏南京210096 东南大学材料科学与工程系江苏南京210096 东南大学材料科学与工程系江苏南京210096

用溶胶-凝胶法制取的Y-Ba-Cu-O粉体作为原料,压制成型并经960℃高温烧结及缓慢冷却,可以制备得到高温超导的YBa2Cu3O7样品,其超导临界转变温度为92K,无外磁场的液氮温度条件下的临界电流密度为400A/cm2.交流磁化率的测试说明样品具备较... 详细信息

用溶胶-凝胶法制取的Y-Ba-Cu-O粉体作为原料,压制成型并经960℃高温烧结及缓慢冷却,可以制备得到高温超导的YBa2Cu3O7样品,其超导临界转变温度为92K,无外磁场的液氮温度条件下的临界电流密度为400A/cm2.交流磁化率的测试说明样品具备较好的抗磁性.

关键词：高温超导材料溶胶-凝胶法 Pechini工艺超导临界转变温度超导临界电流密度 YBa2Cu3O7

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类MgB_2硼化物晶体电子结构比较研究

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物理学报 2003年第11期52卷 2883-2889页

作者：柴永泉靳常青刘邦贵中国科学院物理研究所

应用准确的第一原理方法 ,对 8种类MgB2 超导体结构的二硼化物进行了电子结构比较研究 ,发现其中的超导体具有特殊的能带属性 .对其在高压下态密度的变化情况做了对照 .

关键词：硼化镁晶体电子结构超导体态密度高压超导临界转变温度能带结构

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高温高压合成顶角氧掺杂型高温超导系列

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高压物理学报 2004年第1期18卷 4-9页

作者：靳常青中国科学院物理研究所北京100080

简要介绍了(Sr,Ca)n+1CunO2n(Cl,O)2,即三元数法的Cl "02n"(或四元数Cl 02(n-1)n)超导系列,简称Cl 系超导体。和通常的高温超导体不同,Cl 系的电荷库由卤化物构成,而非通常的氧化物。即Cl 系的导电区和电荷库由顶角氯连接,根据这一结构... 详细信息

简要介绍了(Sr,Ca)n+1CunO2n(Cl,O)2,即三元数法的Cl "02n"(或四元数Cl 02(n-1)n)超导系列,简称Cl 系超导体。和通常的高温超导体不同,Cl 系的电荷库由卤化物构成,而非通常的氧化物。即Cl 系的导电区和电荷库由顶角氯连接,根据这一结构特点用"顶角氧"掺杂,高压合成了Tc≈80K的(Sr,Ca)3Cu2O4(Cl,O)2超导体。该化合物具有和全氧化物高温超导体可比的超导性能,表明高温高压合成全新的卤氧超导新材料的潜力,以及开发卤氧化物高温超导体群的研究前景。

关键词：高温高压合成高温超导体顶角氧掺杂晶体结构超导临界转变温度晶胞参数

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溶胶-凝胶法制备YBa2Cu3O7材料的结构与性能特点

溶胶-凝胶法制备YBa2Cu3O7材料的结构与性能特点

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第五届中国功能材料及其应用学术会议

作者：余焜施智祥钱生民东南大学材料科学与工程系

用溶胶-凝胶法制取的Y-Ba-Cu-O粉体作为原料,压制成型并经960℃高温烧结及缓慢冷却,可以制备得到高温超导的YBa2Cu3O7样品,其超导临界转变温度为92K,无外磁场的液氮温度条件下的临界电流密度为400A/cm2。交流磁化率的测试说明样品具备... 详细信息

用溶胶-凝胶法制取的Y-Ba-Cu-O粉体作为原料,压制成型并经960℃高温烧结及缓慢冷却,可以制备得到高温超导的YBa2Cu3O7样品,其超导临界转变温度为92K,无外磁场的液氮温度条件下的临界电流密度为400A/cm2。交流磁化率的测试说明样品具备较好的抗磁性。

关键词：高温超导材料溶胶-凝胶法 Pechini工艺超导临界转变温度超导临界电流密度 YBa2Cu3O7

来源： cnki会议评论

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铁基超导材料的结构及研究进展

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新材料产业 2017年第7期 40-43页

作者：李继春雷俊玲夏芳敏富通集团(天津)超导技术应用有限公司

2006年和2007年，日本东京工业大学的HOSOnO小组相继发现LaOFeP和IJaNiPO具有超导电性，超导临界转变温度（Tc）均在10K以下，这一发现没有引起外界的关注。

关键词：超导材料超导临界转变温度结构铁基超导电性日本东京

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超薄铅薄膜垂直上临界磁场的量子尺寸效应

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中国基础科学 2006年第1期8卷 30-30页

中科院物理所北京凝聚态物理国家实验室（筹）薛其坤和贾金锋研究小组于2004年成功在Si衬底上制备出了具有原子级平整度的铅薄膜；并实现了对其厚度的单原子层精确控制。他们并与该室赵忠贤等合作，研究发现，由于量子效应铅薄膜的超导... 详细信息

中科院物理所北京凝聚态物理国家实验室（筹）薛其坤和贾金锋研究小组于2004年成功在Si衬底上制备出了具有原子级平整度的铅薄膜；并实现了对其厚度的单原子层精确控制。他们并与该室赵忠贤等合作，研究发现，由于量子效应铅薄膜的超导临界转变温度随厚度具有奇偶原子层振荡现象。在此基础上，他们进一步发现，铅薄膜的垂直上临界磁场（Hc2⊥）随厚度也具有奇偶原子层振荡现象。

关键词：临界磁场量子尺寸效应薄膜垂直超导临界转变温度凝聚态物理铅超薄振荡现象国家实验室

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