２００２年度新材料研究领域回顾
2002年材料基础研究成果不断涌现，在超导材料、纳米材料、复合材料、信息材料等方面取得了重大突破，其中具有国际先进水平的发现与发明，引起了各国政府机构、科技界和产业界的极大关注，并成为今后相当一段时期内研究开发和产业化的热点。本文对此进行了综述。
1、 超导材料研究与产业化进展取得了里程碑式的成果
当日本青山学院秋田纯教授2001年1月份首次发现了新型高温超导材料””二硼化镁以来，使冷落了近30年的简单化合物超导体研究再度升温，引起了各国政府机构和科技界关注，纷纷制定相关政策和计划，世界随之旋起了一股超导热潮。2002年，超导材料在基础研究方面又获得了里程碑式的重要成果：首次制成二硼化镁超导薄膜材料；研制出一种新型二硼化镁-镁基超导复合材料；制造出长尺寸二硼化镁超导线材；并开发出大尺寸高温超导材料，这些重大研究成果的出现促进了超导产业化的进程并极大地鼓舞了科技界与产业界。
1.1、 美国首次制成二硼化镁超导薄膜材料
美国宾夕法尼亚州立大学中国籍科学家郗小星首次成功制成大电流二硼化镁超导薄膜材料。在这以前，由于二硼化镁材料易碎，很多人欲将其制成薄膜都未成功。自2001年日本科学家发现二硼化镁在37K下具有超导特性以来，二硼化镁已成为超导材料领域中的一颗新星。郗小星博士及其同事在2002年9月出版的《自然》杂志上发表了此项新成果。这也是二硼化镁超导材料发展过程中的决定性一步。尽管二硼化镁超导临界温度为37K左右，但二硼化镁实际工作温度为20K至25K，对于采用由小型、高效和相当便宜的低温冷却剂冷却的超导器件来说，20K温度是一个十分吸引人的温度。研究人员一般采用混合型物理-化学气相沉积法研制单晶外延薄膜，这种原位法制造的超导材料比较适合制造元器件，而采用传统的后退火法研制的材料不适合于制造元器件。他们的成果接近于最好的块体超导材料，且工艺简单。采用二硼化镁制成的高质量薄膜材料不仅拥有平坦的表面，而且薄膜可载送1×107A/cm2的大电流。超导薄膜材料的主要用途是制造器件，特别是新型微波器件，这项成果离产业化阶段已经不远。
1.2、 美国科学家研制出一种新型二硼化镁-镁基超导复合材料
2002年12月，美国Evanston西北大学的研究人员采用液态金属浸渗法成功制造出一种具有良好延展性的二硼化镁颗粒分散于镁基体中的超导复合材料。采用的一个工艺是用熔融金属镁于800℃下高压渗入二硼化镁粉末预成型体毛坯中；另外一...
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