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1.1 超导材料简介1.1.1 超导材料发展历史1911年荷兰科学家昂尼斯发现在 4.2K 附近汞的电阻突然消失，即所谓“超导性”[21]，从此进入了超导体的新世界。1911-1932 年，发现了 Pb、Nb等金属超导体。在 1932-1953年，科学家们发现了众多超导合金以及过渡金属氮化物和碳化物，超导材料的临界温度进一步提高。1957 年，巴丁、库伯和施瑞弗创建了 BCS 理论，揭示了超导机制。提高超导转变温度是研究超导体的重要目标。然而，人们探索超导转变温度的过程十分艰难而缓慢。20 世纪 80年代中期，超导研究困难重重，实验上仍然无法超越 1973 年发现的超导温度达 23.2K 的Nb3Ge。直到 1986 年瑞士IBM 实验室的米勒（K.A.Muller)和贝德诺兹.(JG.Bednorz)在氧化物超导研究中取得了突破性进展，他们发现了 La-Ba-Cu-O 氧化物超导体，其超导转变温度达35K[22]。然而这种超导体一般需要使用昂贵的液氦(4.2K)[1-2]，其超导临界温度 Tc都很低，因而被称为低温超导体。1987年赵忠贤[23]、吴茂昆和朱经武[24]等发现了 Y-Ba-Cu-O氧化物超导体，其超导临界温度达90K，才使超导电性实验研究摆脱了苛刻的液氦实验条件，可以使用液氮制冷机，在全世界兴起了研究高温超导材料的热潮。1988 年初,法国的米切尔（Michel)等人[3]发现了（Bi-Sr-Ca-Cu-O）氧化物超导体,Tc达到了 110K。之后，美国Arkansas 州大学的 Hemann 和盛正直又发现铊一钡一钙一铜一氧 （Tl-Ba-Ca-Cu-O） 氧化物超导体， Tc=125K[4]。此后,一直到1993年,Putilin[5]和Schilling[6]等人又发现了Tc=135K的(Hg-Ba-Ca-Cu-O)氧化物超导体。
1.1.2 超导材料基本特性（1）零电阻性若某一种材料在降温到一临界温度时， 其电阻瞬间降低为 0， 这种材料就称为超导材料［7］。近年来，用超导量子干涉仪观测表明，超导材料的电阻率ρ小于 cm • 10 26 - ，而纯铜在低温下电阻率为 cm • 10 9 - 。因此认为超导态材料具有零电阻是合适的。而且在闭合的超导线圈中通入恒定电流后，由于无电阻，电流可持续流通而无衰减。（2）迈斯纳效应(抗磁性)1933 年，Ochsenfeld 和Meissner 两位科学家发现了一种现象。在磁场中降温使样品进入零电阻状态，或者把已经是零电阻态的样品移入磁场中，样品中的磁感应强度 B 始终为0，这一特性即称为抗磁性[14]。