项目名称：
超导材料科学应中基础问题研究
首席科学家：
闻海虎 中国科学院物理研究
起止年限：
20061201012
托部门：
中国科学院
研究容
总体说项目包括三相互联系相互推动方面：（1）超导基础材料科学物理问题研究：包括新型超导材料探索表征超导重科学前问题限制应关键科学问题研究非常规超导机理磁通钉扎磁通动力学问题（2）实超导材料基础科学问题：钇钡铜氧涂层导体二硼化镁超导体应中基础问题研究（3）超导结型器件物理工艺应中基础问题研究
新超导材料探索基础寻找重科学意义重实价值新型超导材料促进超导科学技术发展国家争荣誉超导重科学前问题限制应关键科学问题研究根超导基础研究非两根目标：基础科学方面重发现促进科学身发展解决限制应关键科学问题促进应发展根问题解决谈应举例说世纪50年代创立描述II类超导体理Ginzburg－Landau理（2003年获诺贝尔物理学奖）描述II类超导体电磁场行根理预言磁通线混合态等重概念然实验验证存基础制备出强磁场超导磁体进步发展出高清晰度核磁成超导托卡马克高加速器等等果没Ginzburg－Landau理根认识II类超导体电磁规律制备出强磁场超导磁体想象第方课题极获重原创性成果第方课题间存非常强相互关联性发现科学具重意义超导体会促进超导机理认识反超导机理新认识会促进寻找新型超导体竞争序超导体中竞争序压制掉超导温度会提高根特点寻找新型超导体两方开展项目研究终
目解决国重战略需求中重问题解决国未源（液氮温度储变电输电等）交通中（磁悬浮车）突出问题众超导应材料中选择两未应普遍核心材料钇钡铜氧涂层导体（谓第二代超导带材）二硼化镁超导体中关键科学问题进行研究促进早产业化外解决国未先进医疗技术（SQUID心磁仪新型MRI技术）国防（SQUID探潜等）需求开展超导结材料物理问题研究时具前瞻性应项目做基础科学方面准备
解决关键科学问题包括：
1 努力寻找科学重意义（）重实价值超导体基新材料结构表征物理研究方面率先做出重影响工作
2 高温超导机理解决程中做出重甚奠定性工作努力提出正确模型物理图象直解决高温超导机理问题非常规竞争序超导体机理方面重进展找出规律探索新型超导体提供指导
3 提高实超导体界电流磁通钉扎力逆磁场理解复杂涡旋系统尺寸受限超导体磁通运动相变规律
4 弄清楚实二硼化镁超导体钇钡铜氧涂层导体成相制备方法提高钉扎界磁场促进应发展
5 制备出亚微米尺寸高性超导结器件明确超导结器件电磁高频特性配耦合噪声等物理机理深入理解超导结器件消相干机理高温超导等离子体振荡基规律探索新型超导结器件前领域中实方案
项目新超导材料探索基础超导重科学问题限制应关键问题理解根解决应中关键科学问题目着精神认真选择课题精心组织队伍开展研究
具体方研究容：
I超导基础材料科学物理问题研究 （设三课题）
I1：新型超导材料探索表征
（1） 掺杂Mott 绝缘体中超导电性
（2） 新型含轻元素超导体探索
（3） 机超导体探索
（4） 激子超导体探索
该课题目标解决关键科学问题希通未5年努力够寻找科学重意义（）重实价值超导体基新材料结构表征物理研究方面率先作出重影响工作
I2：非常规超导机理研究
（1） 高温超导体电子态相图超导配称性掺杂浓度变化
（2） 赝隙质超导关系
（3） 高温超导体界涨落特性研究
（4） 竞争序超导电性研究
该课题目标解决关键科学问题高温超导机理解决程中做出重甚奠定性工作努力提出正确模型物理图象非常规竞争序超导体机理方面重进展找出规律探索新型超导体提供指导
I3：实超导体界电流问题磁通动力学研究
（1） 物理化学方法增强界电流密度磁通钉扎力
（2） Josephson涡旋动力学饼涡旋相互作
（3） 高温超导体逆磁场磁通系统相变
（4） 受限系统量子磁通态
课题目标解决重科学问题：努力提高实超导体界电流磁通钉扎力逆磁场研究复杂涡旋系统尺寸受限超导体磁通态相变规律等等
II实超导材料基础科学问题 （设二课题）
II1：新型实超导材料——二硼化镁关基础科学问题研究
（1） 二硼化镁元素掺杂体系成相机理相关物理化学特性研究
（2） MgB2超导薄膜厚膜物理化学气相沉积（HPCVD）制备技术基础研究
（3） 二硼化镁超导材料界磁场效提高磁通钉扎手段物理质
（4） 实化二硼化镁超导线带材成材技术基础问题
（5） 二硼化镁超导线带材应力应变特性磁体制备相关电磁物理基础
II－2：新型实超导材料——钇钡铜氧涂层导体基础科学问题研究
（1） Ni合金立方织构NiNi基合金基带制备表征
（2） 种子层隔离层帽子层选择制备技术制备表征
（3） 超导层制备微结构研究
（4） 涂层导体相关超导电性研究
科学目标：解决柔性金属基带制备高界电流密度钇钡铜氧带材系列基础科学问题
III．超导结型器件物理工艺应基础研究（设二课题）
III1：超导结型器件物理工艺应研究
（1）超导结物理工艺研究
超导结结构量子噪声物理超导结电磁输运高频性质超导结阵中等离子体振荡应超导结器件制备工艺开发新超导结物理器件新超导量子特探索超导结性消相干关系超导量子特测量系统控耦合方式
（2）超导结器件电子学方面应
超导结器件射电天文环境监测等领域中高灵敏电磁波检测器等应：检测器包括非热型宽带超导隧道结(STJ)检测器宽带热电子测热辐射计(HEB)量子极限灵敏度外差式混频接收器等超导结器件济国防建设中安全保密等领域起重作信息技术方面应：包括实超导量子特探索超导结性消相干关系等超导结器件生命科学医疗保健等领域中太赫兹成应：利超导器件中高速磁通流等离子体振荡约瑟夫逊效应等产生接收太赫兹信号等
III2：超导介观系统量子现象应基础研究
（1）介观超导体中超导量子现象基问题器件物理新应探索包括亚微米尺度高温超导征结亚微米介观Nb结构成SQUID中物理性质尤宏观量子现象研究具12磁通发激化p环物理性质研究基新型MgB2超导体SQUID器件研究
（2）开展超导SQUID器件磁成方面研究包括心磁磁成研究中关键问题SQUID器件NMRMRI中应研究
二预期目标
项目总体目标新型超导材料探索重科学问题研究力争突破做出重原始创新性成果促进科学发展国家争荣誉超导材料科学应基础研究方面继续保持世界前列时国超导高技术产业化解决基础科学问题培养扎根国具国际水准优秀学术带头培养优秀研究生博士生博士充实超导研究队伍中促进建立国基础材料物理研究实超导材料科学评估超导薄膜器件工艺研究台总目标包括方面：
1． 努力寻找科学重意义（）重实价值超导体国家争荣誉争取寻找1－5种新型超导体基新材料结构表征物理研究方面率先做出重影响工作新材料方面专利形式保护知识产权
2． 高温超导机理解决程中做出重甚奠定性工作努力提出正确模型物理图象直解决高温超导机理问题非常规竞争序超导体机理方面重进展找出规律探索新型超导体提供指导时建立特色先进实验手段够微观电子态谱面直接获信息
3． 提高实超导体界电流磁通钉扎力逆磁场理解复杂涡旋系统尺寸受限超导体磁通运动相变规律成果实应课题解决实中关键技术问题
4． 弄清楚实二硼化镁超导体钇钡铜氧涂层导体成相制备方法提高界电流界磁场相关863应项目配套促进应发展二硼化镁超导线材20K界磁场达3 T界电流密度达105Acm2钇钡铜氧涂层导体短样界电流密度达2´106Acm2
5． 超导征结超导介观体系宏观量子现象基础开展超导电子学研究深入研究超导结工艺物理基础开展SQUID器件应基础研究器件应水提高实现利SQUID器件进行超低场NMRMRI探测研究完成二维成原理研究国超导电子技术电磁波检测技术太赫兹成技术信息技术等国际前领域占席
高水学术文扩影响专利形式保护知识产权争取申请专利20－25项发表学术文450篇
三研究方案
项目包括三研究方七课题三方涵盖材料基础前科学应基础问题研究容相互关联推动面分叙述方课题开展技术途径国外类研究相创新点特色取重突破行性分析
I：基础超导材料物理问题研究
包括新型超导材料探索表征超导重科学前问题限制应关键科学问题研究非常规超导机理磁通钉扎磁通动力学问题方强调原创性发现结果推动发现全新型超导体探索解决重科学前问题身具创新性掺杂Mott 绝缘体新型轻元素体系机高分子材料激子系统中进行新超导体探索掺杂莫特绝缘体中电子间相互作强电子巡游性较差带宽度关联拟掺杂形成金属相描述通常金属费米液体模型描述金属相中伴着出意料奇异特性高温超导巨磁电阻等等外超导完全轻元素材料中发现原轻元素材料德拜温度高果费米面定高电子态密度出现高温超导现象二硼化镁方面典型例子机材料中电子具巡游特性电导出现情况会出现超导电性超导未必通声子媒介起作目前机超导体温度已达10 K学者认果实现激子机制超导电性超导界温度T
c会幅度提高目前止没激子型超导体问世现代微加工技术薄膜制备技术进行激子超导体探索提供契机测量技术利精密磁测量技术先发现超导体抗磁信号然利电输运测量技术确认新超导电性具新物理意义实价值超导体发现属重原创性工作
非常规超导机制方面抓住氧化物高温超导机理研究核心开展工作然具竞争序超导体新型配称性超导体方面拓展研究范围实验方面系统制备高质量高温超导体钴酸钠超导体密度波超导体样品供机理研究热热导微波等手段研究低电子激发行红外电子拉曼等光学手段研究电子动力学性质角分辨光电子光谱手段研究准粒子谱STM等隧道谱测量手段条件准粒子态实空间量轴分布利类似手段研究干非常规超导体相图物理性质方面实验结果进行点面理分析揭示竞争序体系超导体中特征性异紧紧抓住非常规超导体普遍特征――竞争序根线研究非常规超导机理具创新想法样系统表现出信息融会贯通相互鉴
实超导体界电流磁通动力学研究方面注重通外界环境材料设计调控高温超导材料中磁通物质宏观量子态研究磁通动力学行探讨提高界电流密度新途径基新型超导纳米材料合成组装技术微结构性表征技术探讨限尺寸超导电性关系研究受限体系磁通动力学问题化学方法熔融织构法调控晶界行改善弱连接提高界电流密度研究手段利电输运磁弛豫动力学磁弛豫技术加研究外助新兴微观测量技术Hall探头阵列技术精密磁光技术研究磁通动力学问题外高精度STM技术研究介观超导体磁通态量子化
II：实超导材料基础科学问题：二硼化镁超导体钇钡铜氧涂层导体应中基础问题研究
基二硼化镁基问题研究技术粉末套（PIT）技术总体技术框架开发关键技术解决相关基础科学问题开发物理化学气相沉积（HPCVD）方法制备MgB2超导厚膜薄膜技术开发HPCVD方法生长长线（带）技术HPCVD激光沉积方法生长高度织构较完善超导性MgB2薄膜制备MgB2薄膜微桥结类型超导结发展相应MgB2超导结物理模型磁体技术基础方面注意应力应变特性磁体稳定性相关电磁特性MgB2磁体设计制造方面目前国际关磁体制备基础结果没报道相关磁体制备工作目判断二硼化镁磁体制备行性磁体制备基础工作非常关键拟开展包括应力应变线带材热磁稳定性超导接头制备性等研究工作获磁体制备关键基础参数项研究中利复合铁－铜作包套材料创新方面减少包套材料超导电性破坏外降低包套材料磁性会磁体制作带方便
钇钡铜氧涂层导体方面开展（1）Ni合金立方织构NiNi基合金基带研究（2）种子层阻挡层帽子层选择制备技术研究采磁控溅射蒸发激光沉积化学方法IBAD种手段制备中间层研究薄膜外延生长机理寻找高速低成制备高质量中间层手段（3）超导层制备技术研究超导层研究采三种方法：蒸发激光化学方法（4）涂层导体相关超导电性研究涂层导体磁通钉扎交流损耗等种超导电性指标进行测试分析解种微结构素涂层导体性影响制备程中添加化学夹杂提高钉扎中心密度进步提高界电流密度
III：超导结型器件物理工艺应基础问题研究
超导结器件物理制备工艺方面通观察分析器件温度特性高频响应特性量子振荡噪声特性等理实验角度研究超导材料器件配耦合噪声等物性探索超导结器件前领域中应具体方案：
(1)超导结特性结物理研究
已超低温超高频等极限测试环境中利长期积累低温超低噪声测试验包括超导量子干涉器件低温低噪声放器源电容电感振回路等低噪声测试手段测量超导结器件直流交流电流—电压特性温度变化规律尺寸关电磁特性噪声特性等已等离子体振荡理研究基础采实验数值计算相结合方法深入研究高性高温超导结阵中等离子体振荡频率隧道结数目耦合强度等定量关系确立等离子体振荡变化规律利已微波远红外波段种信号源微波技术准光技术等建立结阵作电磁波振荡源外电路耦合方式基础研究电磁波结阵中传播等离子体振荡外加电磁辐相互作等通测量结阵外加直流磁场中行包括磁通流台阶正常态电阻等离子体振荡频率等参数磁场性结合数值理分析方法研究高温超导体非线性动力学磁通动力学性质等基础理问题
(2)制备工艺基础研究
理计算模型设计前提行开发低离子刻蚀法双面制备法等创新工艺基础利已脉激光溅射蒸发等成熟成膜方法光刻电子束曝光刻蚀（聚焦）离子束刻蚀等微加工手段通原位刻蚀实时检测等效方法制备高质量薄膜材料微米亚微米级超导结器件特
高性单结量性致结构成均匀结阵细致研究制备技术精确造成结结阵特性均匀性制备工艺环节（设计薄膜生长图形成型电极成型）种重参数结器件性影响通理实验两方面评估寻找佳制备工艺提高结器件性致性重复性效提高结器件成品率
(3)新型超导结器件应探索
已超导薄膜外延生长微加工技术基础通研究原位氧化等离子处理超导薄膜界面影响等进步理解掌握超导薄膜氧化物势垒层绝缘层间外延异质生长工艺掺杂效应设计制备新薄膜型超导结器件利超导器件宏观量子效应强非线性隧道效应高效率低损耗高灵敏度等特点深入研究高频噪声特性基础探索超导结器件射电天文环境监测等领域中高灵敏检测器应济国防建设中安全保密等领域起重作量子特方面应生命科学医疗保健等领域中太赫兹成应电流电压等计量标准方面应等
超导介观系统量子现象应基础问题研究方案：超导量子器件SQUID器件作研究象高温超导体年发现MgB2超导体SQUID器件包含低温全Nb结器件低温超导全Nb微米亚微米约瑟夫森结SQUID系统研究介观体系宏观量子现象物理特征更适宜应研究作制冷技术微加工技术提高低温器件制备更加方便性稳定全Nb器件许灵敏应（心磁研究中）优越性更
采性稳定全铌隧道结作研究象运原位溅射光刻电子束暴光相结合方法制备结器件较宽温区研究结器件物理性质包括典量子特征注重理分析实验测量相结合测量中采电流磁通偏置微波屏蔽等手段重点新物理现象(例量子退相干量子相变等)新应（微米亚微米结SQUID器件）方面开展研究
外高温超导机理研究方面重价值征结制备方面Bi2Sr2CaCu2O8+δ等单晶制备需亚微米尺寸高度控柱状结构（亚微米征约瑟夫森结）获理想样品基础系统分析种尺寸样品IVdIdV曲线研究热效应影响获系统真正单电子隧道谱
MgB2薄膜SQUID器件研究Josephson效应发展相应MgB2超导结物理模型制备方法研制MgB2SQUID器件开展实性探索特液氦温度工作MgB2 SQUID器件
提高心磁等磁成应器件性方面具体技术路线包括：稳定性灵敏度高全Nb结SQUID器件特殊途器件发展新型SQUID梯度计抗干扰技术发展适信号处理方法
传统NMR中信号核磁化强度核磁矩进动频率成正两量均正磁场传统NMRMRI中需采强磁场低场NMR直吸引着科学家关注少情况低场信息难强场作磁场降低磁振频率降低常规探测线圈灵敏度降低效克服难题途径采超导SQUID器件作探测元件兆赫兹直直流磁信号进行测量mT甚mT磁场获NMR信号时需具极高均匀性强磁场成降低
具体实施中首先采高温超导SQUID器件进行实验典型样品中获NMR信号研究环境电磁噪声测样品引入噪声信号影响进行编码方式研究研究二维成基础探索利低温器件提高信噪等
四年度计划
年度
研究容
预期目标
年度
研究容
预期目标
第
年
确定新型超导材料探索范围准备前期条件开始探索制备出更系列高质量高温超导单晶竞争序超导单晶开展电子态相图低激发研究着手发展先进实验手段建立微波谐振角分辨光电子谱设备Hall探头阵列实验手段完善热测量电子拉曼谱测量条件实超导材料进行化学掺杂中子辐实验进行提高界电流尝试二硼化镁超导材料成相规律进行探索获相图指导步材料制备钇钡铜氧涂层导体种方法进行分析筛选努力切实行制备方法时进行金属基带织构性研究完善制备亚微米尺寸种高性超导结电路工艺细致研究制备技术精确造成结器件特性均匀性制备工艺环节结器件性影响效提高结器件成品率类应求适应性建立完善低温低噪声高频测试系统
1 确定重点研究体系解成相规律制定研究探索方案根种材料特点建立相应实验设备
2 制备出更系列高质量高温超导单晶体建立完善必研究手段
3 建立MgB2元素掺杂体系成相物理化学程模型揭示元素掺杂体系中次出现种亚稳相相变机制等完成HPCVD生长厚膜制备MgB2超导长线（带）方案相应物理证
4 解金属基带立方织构形成机理影响素解影响种子层取生长参数分析原提出解决措施弄清控制化学溶液法制备氧化物隔离层关键素出合理解释
5 成熟完善已亚微米征约瑟夫森结制备工艺制备高质量超导MgB2薄膜介观SQUID中分离级计算结果SQUID心磁测量信号噪声处理方法
年度发表学术文60篇影响子3文15篇申报专利3项
年度
研究容
预期目标
第
二
年
开始尝试烧结制备新型超导材料伴新材料出现进行表征进步制备出更系列高质量高温超导单晶竞争序超导单晶完善微波谐振角分辨光电子谱设备 Hall 探头阵列实验手段利种手段开展赝隙区域输运低激发研究努力构造图象综合种手段实超导材料进行提高界电流尝试开展介观尺度超导体量子行研究Josephson涡旋动力学研究建立MgB2元素掺杂体系成分温度压力实验相图建立阶段性亚稳相转变理揭示元素掺杂体系中次出现种亚稳相相变机制研究掺杂提高界电流界磁场规律相图指导进行粉末套法厚膜生长方法探索钇钡铜氧涂层导体金属基带进行细致研究工艺探索时开展阻挡层钇钡铜氧薄膜制备利低温低噪声高频测试系统超导结器件进行系统电磁特性噪声特性测量深入研究相关参数温度磁场频率尺寸等变化规律器件电磁噪声机理较明确认识
1 制备出更系列高质量高温超导单晶竞争序超导单晶
2 争取获满足需高度取织构基带材
3 制备亚微米尺寸高性超导结建立太赫兹波准光耦合系统
4 提出MgB2芯线带材电塑性加工变形机制物理原理制备出1850芯MgB2线带材超导芯丝直径达5070μm工程界电流密度达6×104Acm2(25K1T)确定HPCVD生长元素掺杂MgB2超导膜程中掺杂元素类型影响超导电性规律
5 提高金属基带立方织构度面j扫描半高宽达810°通研究基底种子层影响摸索获稳定织构种子层生长工艺初步掌握金属基底生长YBCO涂层导体技术
6 制备出性良MgB2薄膜摸索出MgB2薄膜中结制备方法新SQUID梯度计器件初步完成SQUID进行NMR测量装置
年度发表学术文80篇影响子3文20篇申报专利5项
年度
研究容
预期目标
第
三
年
进步寻找新型超导材料果利找新型材料率先开展物性研究进行超导单晶质量优化获系列掺杂高温超导单晶开展赝隙区域扫描隧道谱实验力图探明赝隙局域电子态密度关系研究超导压制量子基态相变规律力求辩明欠掺杂区金属基态绝缘基态竞争序超导关系深入理解利微观手段（STM微Hall probe技术）研究磁通动力学单根涡旋芯物理微观角度种实超导材料磁通钉扎问题进行研究制备出介观尺度二硼化镁薄膜研究量子行制备出高界电流基满足应需求二硼化镁线带材开始着手实型二硼化镁超导磁体设计高质量金属基带面开展阻挡层钇钡铜氧薄膜制备结合微结构分析研究钇钡铜氧涂层薄膜磁通钉扎界电流问题反馈指导制备工艺开展弱电应前期研究Josephson涡旋动力学相图初步解利已微波远红外波段种信号源微波技术准光技术等结器件微波太赫兹波响应特性进行测量研究电磁波结阵中传播等离子体振荡外加电磁辐相互作获结器件电磁波行清晰图
1 制备批高质量新型超导体单晶超导相征物理性质深入分析
2 获系列掺杂高温超导单晶
3 确定效提高MgB2磁通钉扎特性掺杂代元素类型佳配建立MgB2超导体磁通钉扎机制定量数学物理模型提出元素掺杂代纳米粒子掺杂微结构改善MgB2超导体磁通钉扎物理模型建立MgB2超导结物理模型解MgB2 SQUID特征性制备出二硼化镁超导结
4 解热蚀沟存隔离层超导层晶粒取影响程度 2．阻挡层生长技术适合产业化发展j扫描半高宽8°YBCO涂层导体短样界电流密度达1´105Acm2(77K0T)
5 实现利SQUID器件进行超低场NMR信号测量
年度发表学术文80篇影响子3文20篇申报专利5项
年度
研究容
预期目标
第
四
年
新发现超导材料进行深入研究扩探索范围努力寻找更新型超导材料高温氧化物超导体非常规超导材料角度进行研究争取获关机理方面重实验结果实验理结合努力构建高温超导图象开展赝隙区域深入物理研究力图探明赝隙超导关系研究超导压制基态行竞争序超导关系深入理解利微观手段（STM微Hall probe技术）研究磁通动力学单根涡旋芯物理微观角度种实超导材料磁通钉扎问题进行研究制备出高质量二硼化镁薄膜开展器件研究制备获高界电流密度基础利二硼化镁线带材制备磁体磁体性进行标定钇钡铜氧涂层导体性质进行深入研究进步生长出长带样品技术实现亚微米尺度征结全Nb结SQUID制备够稳定工艺基础开展介观超导体器件中物理性质尤宏观量子现象研究争取超导量子技术突破制备出MgB2Josephson结实现20 K温度SQUID器件实验实现利SQUID器件进行超低场NMRMRI探测研究研究提高分辨率机制方法
1． 努力寻找更新型超导材料
2． 争取获关高温超导机理方面重实验结果实验理结合努力构建高温超导图象
3． 利二硼化镁线带材制备磁体磁体性进行标定建立42K30K温区二硼化镁超导线带材应力应变性物理关系模型实化二硼化镁芯超导线带材导体设计提供理参考制备出接头触点电阻109Ω超导开关解微结构素超导电性影响
4． 重复性YBCO涂层导体短样界电流密度接1´106Acm2(77K0T)
5． 实现亚微米尺度征结全Nb结SQUID制备够稳定工艺制备出MgB2Josephson结实现20 K温度SQUID器件实验实现利SQUID器件进行超低场NMRMRI探测研究研究提高分辨率机制方法确立SQUID进行MRI二维成实验方案
年度发表学术文80篇影响子3文20篇申报专利5项
年度
研究容
预期目标
第
五
年
基新型超导体结构表征物理研究方面率先做出重影响工作新材料方面专利形式保护知识产权结合量实验数提出理模型解释高温超导机理非常规竞争序超导体机理方面重进展通掺杂明显提高实超导体界电流磁通钉扎力逆磁场找出Josephson涡旋系统磁通运动相变规律利基础研究积累863项目配合制备出高质量钇钡铜氧涂层导体带材利973项目积累知识863配合制备出高界电流密度二硼化镁材料基础制造出20 K运行超导磁体（中心磁场达2 T－3 T）制备出亚微米尺寸高性超导结器件实现超导介观体系中量子现象测量控制技术实现亚微米尺度征结全Nb结SQUID制备够稳定工艺制备出MgB2Josephson结实现20 K温度SQUID器件实现利SQUID器件进行超低场NMRMRI探测研究完成二维成原理研究研究提高分辨率机制方法
1． 争取探索新型高温超导体提出理模型解释高温超导机理
2． 非常规竞争序超导体机理方面重进展
3． 通掺杂明显提高实超导体界电流磁通钉扎力逆磁场
4． 制备出高质量钇钡铜氧涂层导体带材
5． 863配合制备出高界电流密度二硼化镁材料基础制造出20 K运行超导磁体（中心磁场达2 T－3 T）
6． 实现亚微米尺度征结全Nb结SQUID制备制备出MgB2Josephson结实现20 K温度SQUID器件
7． 实现利SQUID器件进行超低场NMRMRI探测研究完成二维成原理研究
年度发表学术文80篇影响子3文20篇申报专利5项
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项目名称：
超导材料科学应中基础问题研究
首席科学家：
闻海虎 中国科学院物理研究
起止年限：
20061201012
托部门：
中国科学院
研究容
总体说项目包括三相互联系相互推动方面：（1）超导基础材料科学物理问题研究：包括新型超导材料探索表征超导重科学前问题限制应关键科学问题研究非常规超导机理磁通钉扎磁通动力学问题（2）实超导材料基础科学问题：钇钡铜氧涂层导体二硼化镁超导体应中基础问题研究（3）超导结型器件物理工艺应中基础问题研究
新超导材料探索基础寻找重科学意义重实价值新型超导材料促进超导科学技术发展国家争荣誉超导重科学前问题限制应关键科学问题研究根超导基础研究非两根目标：基础科学方面重发现促进科学身发展解决限制应关键科学问题促进应发展根问题解决谈应举例说世纪50年代创立描述II类超导体理Ginzburg－Landau理（2003年获诺贝尔物理学奖）描述II类超导体电磁场行根理预言磁通线混合态等重概念然实验验证存基础制备出强磁场超导磁体进步发展出高清晰度核磁成超导托卡马克高加速器等等果没Ginzburg－Landau理根认识II类超导体电磁规律制备出强磁场超导磁体想象第方课题极获重原创性成果第方课题间存非常强相互关联性发现科学具重意义超导体会促进超导机理认识反超导机理新认识会促进寻找新型超导体竞争序超导体中竞争序压制掉超导温度会提高根特点寻找新型超导体两方开展项目研究终
目解决国重战略需求中重问题解决国未源（液氮温度储变电输电等）交通中（磁悬浮车）突出问题众超导应材料中选择两未应普遍核心材料钇钡铜氧涂层导体（谓第二代超导带材）二硼化镁超导体中关键科学问题进行研究促进早产业化外解决国未先进医疗技术（SQUID心磁仪新型MRI技术）国防（SQUID探潜等）需求开展超导结材料物理问题研究时具前瞻性应项目做基础科学方面准备
解决关键科学问题包括：
1 努力寻找科学重意义（）重实价值超导体基新材料结构表征物理研究方面率先做出重影响工作
2 高温超导机理解决程中做出重甚奠定性工作努力提出正确模型物理图象直解决高温超导机理问题非常规竞争序超导体机理方面重进展找出规律探索新型超导体提供指导
3 提高实超导体界电流磁通钉扎力逆磁场理解复杂涡旋系统尺寸受限超导体磁通运动相变规律
4 弄清楚实二硼化镁超导体钇钡铜氧涂层导体成相制备方法提高钉扎界磁场促进应发展
5 制备出亚微米尺寸高性超导结器件明确超导结器件电磁高频特性配耦合噪声等物理机理深入理解超导结器件消相干机理高温超导等离子体振荡基规律探索新型超导结器件前领域中实方案
项目新超导材料探索基础超导重科学问题限制应关键问题理解根解决应中关键科学问题目着精神认真选择课题精心组织队伍开展研究
具体方研究容：
I超导基础材料科学物理问题研究 （设三课题）
I1：新型超导材料探索表征
（1） 掺杂Mott 绝缘体中超导电性
（2） 新型含轻元素超导体探索
（3） 机超导体探索
（4） 激子超导体探索
该课题目标解决关键科学问题希通未5年努力够寻找科学重意义（）重实价值超导体基新材料结构表征物理研究方面率先作出重影响工作
I2：非常规超导机理研究
（1） 高温超导体电子态相图超导配称性掺杂浓度变化
（2） 赝隙质超导关系
（3） 高温超导体界涨落特性研究
（4） 竞争序超导电性研究
该课题目标解决关键科学问题高温超导机理解决程中做出重甚奠定性工作努力提出正确模型物理图象非常规竞争序超导体机理方面重进展找出规律探索新型超导体提供指导
I3：实超导体界电流问题磁通动力学研究
（1） 物理化学方法增强界电流密度磁通钉扎力
（2） Josephson涡旋动力学饼涡旋相互作
（3） 高温超导体逆磁场磁通系统相变
（4） 受限系统量子磁通态
课题目标解决重科学问题：努力提高实超导体界电流磁通钉扎力逆磁场研究复杂涡旋系统尺寸受限超导体磁通态相变规律等等
II实超导材料基础科学问题 （设二课题）
II1：新型实超导材料——二硼化镁关基础科学问题研究
（1） 二硼化镁元素掺杂体系成相机理相关物理化学特性研究
（2） MgB2超导薄膜厚膜物理化学气相沉积（HPCVD）制备技术基础研究
（3） 二硼化镁超导材料界磁场效提高磁通钉扎手段物理质
（4） 实化二硼化镁超导线带材成材技术基础问题
（5） 二硼化镁超导线带材应力应变特性磁体制备相关电磁物理基础
II－2：新型实超导材料——钇钡铜氧涂层导体基础科学问题研究
（1） Ni合金立方织构NiNi基合金基带制备表征
（2） 种子层隔离层帽子层选择制备技术制备表征
（3） 超导层制备微结构研究
（4） 涂层导体相关超导电性研究
科学目标：解决柔性金属基带制备高界电流密度钇钡铜氧带材系列基础科学问题
III．超导结型器件物理工艺应基础研究（设二课题）
III1：超导结型器件物理工艺应研究
（1）超导结物理工艺研究
超导结结构量子噪声物理超导结电磁输运高频性质超导结阵中等离子体振荡应超导结器件制备工艺开发新超导结物理器件新超导量子特探索超导结性消相干关系超导量子特测量系统控耦合方式
（2）超导结器件电子学方面应
超导结器件射电天文环境监测等领域中高灵敏电磁波检测器等应：检测器包括非热型宽带超导隧道结(STJ)检测器宽带热电子测热辐射计(HEB)量子极限灵敏度外差式混频接收器等超导结器件济国防建设中安全保密等领域起重作信息技术方面应：包括实超导量子特探索超导结性消相干关系等超导结器件生命科学医疗保健等领域中太赫兹成应：利超导器件中高速磁通流等离子体振荡约瑟夫逊效应等产生接收太赫兹信号等
III2：超导介观系统量子现象应基础研究
（1）介观超导体中超导量子现象基问题器件物理新应探索包括亚微米尺度高温超导征结亚微米介观Nb结构成SQUID中物理性质尤宏观量子现象研究具12磁通发激化p环物理性质研究基新型MgB2超导体SQUID器件研究
（2）开展超导SQUID器件磁成方面研究包括心磁磁成研究中关键问题SQUID器件NMRMRI中应研究
二预期目标
项目总体目标新型超导材料探索重科学问题研究力争突破做出重原始创新性成果促进科学发展国家争荣誉超导材料科学应基础研究方面继续保持世界前列时国超导高技术产业化解决基础科学问题培养扎根国具国际水准优秀学术带头培养优秀研究生博士生博士充实超导研究队伍中促进建立国基础材料物理研究实超导材料科学评估超导薄膜器件工艺研究台总目标包括方面：
1． 努力寻找科学重意义（）重实价值超导体国家争荣誉争取寻找1－5种新型超导体基新材料结构表征物理研究方面率先做出重影响工作新材料方面专利形式保护知识产权
2． 高温超导机理解决程中做出重甚奠定性工作努力提出正确模型物理图象直解决高温超导机理问题非常规竞争序超导体机理方面重进展找出规律探索新型超导体提供指导时建立特色先进实验手段够微观电子态谱面直接获信息
3． 提高实超导体界电流磁通钉扎力逆磁场理解复杂涡旋系统尺寸受限超导体磁通运动相变规律成果实应课题解决实中关键技术问题
4． 弄清楚实二硼化镁超导体钇钡铜氧涂层导体成相制备方法提高界电流界磁场相关863应项目配套促进应发展二硼化镁超导线材20K界磁场达3 T界电流密度达105Acm2钇钡铜氧涂层导体短样界电流密度达2´106Acm2
5． 超导征结超导介观体系宏观量子现象基础开展超导电子学研究深入研究超导结工艺物理基础开展SQUID器件应基础研究器件应水提高实现利SQUID器件进行超低场NMRMRI探测研究完成二维成原理研究国超导电子技术电磁波检测技术太赫兹成技术信息技术等国际前领域占席
高水学术文扩影响专利形式保护知识产权争取申请专利20－25项发表学术文450篇
三研究方案
项目包括三研究方七课题三方涵盖材料基础前科学应基础问题研究容相互关联推动面分叙述方课题开展技术途径国外类研究相创新点特色取重突破行性分析
I：基础超导材料物理问题研究
包括新型超导材料探索表征超导重科学前问题限制应关键科学问题研究非常规超导机理磁通钉扎磁通动力学问题方强调原创性发现结果推动发现全新型超导体探索解决重科学前问题身具创新性掺杂Mott 绝缘体新型轻元素体系机高分子材料激子系统中进行新超导体探索掺杂莫特绝缘体中电子间相互作强电子巡游性较差带宽度关联拟掺杂形成金属相描述通常金属费米液体模型描述金属相中伴着出意料奇异特性高温超导巨磁电阻等等外超导完全轻元素材料中发现原轻元素材料德拜温度高果费米面定高电子态密度出现高温超导现象二硼化镁方面典型例子机材料中电子具巡游特性电导出现情况会出现超导电性超导未必通声子媒介起作目前机超导体温度已达10 K学者认果实现激子机制超导电性超导界温度T
c会幅度提高目前止没激子型超导体问世现代微加工技术薄膜制备技术进行激子超导体探索提供契机测量技术利精密磁测量技术先发现超导体抗磁信号然利电输运测量技术确认新超导电性具新物理意义实价值超导体发现属重原创性工作
非常规超导机制方面抓住氧化物高温超导机理研究核心开展工作然具竞争序超导体新型配称性超导体方面拓展研究范围实验方面系统制备高质量高温超导体钴酸钠超导体密度波超导体样品供机理研究热热导微波等手段研究低电子激发行红外电子拉曼等光学手段研究电子动力学性质角分辨光电子光谱手段研究准粒子谱STM等隧道谱测量手段条件准粒子态实空间量轴分布利类似手段研究干非常规超导体相图物理性质方面实验结果进行点面理分析揭示竞争序体系超导体中特征性异紧紧抓住非常规超导体普遍特征――竞争序根线研究非常规超导机理具创新想法样系统表现出信息融会贯通相互鉴
实超导体界电流磁通动力学研究方面注重通外界环境材料设计调控高温超导材料中磁通物质宏观量子态研究磁通动力学行探讨提高界电流密度新途径基新型超导纳米材料合成组装技术微结构性表征技术探讨限尺寸超导电性关系研究受限体系磁通动力学问题化学方法熔融织构法调控晶界行改善弱连接提高界电流密度研究手段利电输运磁弛豫动力学磁弛豫技术加研究外助新兴微观测量技术Hall探头阵列技术精密磁光技术研究磁通动力学问题外高精度STM技术研究介观超导体磁通态量子化
II：实超导材料基础科学问题：二硼化镁超导体钇钡铜氧涂层导体应中基础问题研究
基二硼化镁基问题研究技术粉末套（PIT）技术总体技术框架开发关键技术解决相关基础科学问题开发物理化学气相沉积（HPCVD）方法制备MgB2超导厚膜薄膜技术开发HPCVD方法生长长线（带）技术HPCVD激光沉积方法生长高度织构较完善超导性MgB2薄膜制备MgB2薄膜微桥结类型超导结发展相应MgB2超导结物理模型磁体技术基础方面注意应力应变特性磁体稳定性相关电磁特性MgB2磁体设计制造方面目前国际关磁体制备基础结果没报道相关磁体制备工作目判断二硼化镁磁体制备行性磁体制备基础工作非常关键拟开展包括应力应变线带材热磁稳定性超导接头制备性等研究工作获磁体制备关键基础参数项研究中利复合铁－铜作包套材料创新方面减少包套材料超导电性破坏外降低包套材料磁性会磁体制作带方便
钇钡铜氧涂层导体方面开展（1）Ni合金立方织构NiNi基合金基带研究（2）种子层阻挡层帽子层选择制备技术研究采磁控溅射蒸发激光沉积化学方法IBAD种手段制备中间层研究薄膜外延生长机理寻找高速低成制备高质量中间层手段（3）超导层制备技术研究超导层研究采三种方法：蒸发激光化学方法（4）涂层导体相关超导电性研究涂层导体磁通钉扎交流损耗等种超导电性指标进行测试分析解种微结构素涂层导体性影响制备程中添加化学夹杂提高钉扎中心密度进步提高界电流密度
III：超导结型器件物理工艺应基础问题研究
超导结器件物理制备工艺方面通观察分析器件温度特性高频响应特性量子振荡噪声特性等理实验角度研究超导材料器件配耦合噪声等物性探索超导结器件前领域中应具体方案：
(1)超导结特性结物理研究
已超低温超高频等极限测试环境中利长期积累低温超低噪声测试验包括超导量子干涉器件低温低噪声放器源电容电感振回路等低噪声测试手段测量超导结器件直流交流电流—电压特性温度变化规律尺寸关电磁特性噪声特性等已等离子体振荡理研究基础采实验数值计算相结合方法深入研究高性高温超导结阵中等离子体振荡频率隧道结数目耦合强度等定量关系确立等离子体振荡变化规律利已微波远红外波段种信号源微波技术准光技术等建立结阵作电磁波振荡源外电路耦合方式基础研究电磁波结阵中传播等离子体振荡外加电磁辐相互作等通测量结阵外加直流磁场中行包括磁通流台阶正常态电阻等离子体振荡频率等参数磁场性结合数值理分析方法研究高温超导体非线性动力学磁通动力学性质等基础理问题
(2)制备工艺基础研究
理计算模型设计前提行开发低离子刻蚀法双面制备法等创新工艺基础利已脉激光溅射蒸发等成熟成膜方法光刻电子束曝光刻蚀（聚焦）离子束刻蚀等微加工手段通原位刻蚀实时检测等效方法制备高质量薄膜材料微米亚微米级超导结器件特
高性单结量性致结构成均匀结阵细致研究制备技术精确造成结结阵特性均匀性制备工艺环节（设计薄膜生长图形成型电极成型）种重参数结器件性影响通理实验两方面评估寻找佳制备工艺提高结器件性致性重复性效提高结器件成品率
(3)新型超导结器件应探索
已超导薄膜外延生长微加工技术基础通研究原位氧化等离子处理超导薄膜界面影响等进步理解掌握超导薄膜氧化物势垒层绝缘层间外延异质生长工艺掺杂效应设计制备新薄膜型超导结器件利超导器件宏观量子效应强非线性隧道效应高效率低损耗高灵敏度等特点深入研究高频噪声特性基础探索超导结器件射电天文环境监测等领域中高灵敏检测器应济国防建设中安全保密等领域起重作量子特方面应生命科学医疗保健等领域中太赫兹成应电流电压等计量标准方面应等
超导介观系统量子现象应基础问题研究方案：超导量子器件SQUID器件作研究象高温超导体年发现MgB2超导体SQUID器件包含低温全Nb结器件低温超导全Nb微米亚微米约瑟夫森结SQUID系统研究介观体系宏观量子现象物理特征更适宜应研究作制冷技术微加工技术提高低温器件制备更加方便性稳定全Nb器件许灵敏应（心磁研究中）优越性更
采性稳定全铌隧道结作研究象运原位溅射光刻电子束暴光相结合方法制备结器件较宽温区研究结器件物理性质包括典量子特征注重理分析实验测量相结合测量中采电流磁通偏置微波屏蔽等手段重点新物理现象(例量子退相干量子相变等)新应（微米亚微米结SQUID器件）方面开展研究
外高温超导机理研究方面重价值征结制备方面Bi2Sr2CaCu2O8+δ等单晶制备需亚微米尺寸高度控柱状结构（亚微米征约瑟夫森结）获理想样品基础系统分析种尺寸样品IVdIdV曲线研究热效应影响获系统真正单电子隧道谱
MgB2薄膜SQUID器件研究Josephson效应发展相应MgB2超导结物理模型制备方法研制MgB2SQUID器件开展实性探索特液氦温度工作MgB2 SQUID器件
提高心磁等磁成应器件性方面具体技术路线包括：稳定性灵敏度高全Nb结SQUID器件特殊途器件发展新型SQUID梯度计抗干扰技术发展适信号处理方法
传统NMR中信号核磁化强度核磁矩进动频率成正两量均正磁场传统NMRMRI中需采强磁场低场NMR直吸引着科学家关注少情况低场信息难强场作磁场降低磁振频率降低常规探测线圈灵敏度降低效克服难题途径采超导SQUID器件作探测元件兆赫兹直直流磁信号进行测量mT甚mT磁场获NMR信号时需具极高均匀性强磁场成降低
具体实施中首先采高温超导SQUID器件进行实验典型样品中获NMR信号研究环境电磁噪声测样品引入噪声信号影响进行编码方式研究研究二维成基础探索利低温器件提高信噪等
四年度计划
年度
研究容
预期目标
年度
研究容
预期目标
第
年
确定新型超导材料探索范围准备前期条件开始探索制备出更系列高质量高温超导单晶竞争序超导单晶开展电子态相图低激发研究着手发展先进实验手段建立微波谐振角分辨光电子谱设备Hall探头阵列实验手段完善热测量电子拉曼谱测量条件实超导材料进行化学掺杂中子辐实验进行提高界电流尝试二硼化镁超导材料成相规律进行探索获相图指导步材料制备钇钡铜氧涂层导体种方法进行分析筛选努力切实行制备方法时进行金属基带织构性研究完善制备亚微米尺寸种高性超导结电路工艺细致研究制备技术精确造成结器件特性均匀性制备工艺环节结器件性影响效提高结器件成品率类应求适应性建立完善低温低噪声高频测试系统
1 确定重点研究体系解成相规律制定研究探索方案根种材料特点建立相应实验设备
2 制备出更系列高质量高温超导单晶体建立完善必研究手段
3 建立MgB2元素掺杂体系成相物理化学程模型揭示元素掺杂体系中次出现种亚稳相相变机制等完成HPCVD生长厚膜制备MgB2超导长线（带）方案相应物理证
4 解金属基带立方织构形成机理影响素解影响种子层取生长参数分析原提出解决措施弄清控制化学溶液法制备氧化物隔离层关键素出合理解释
5 成熟完善已亚微米征约瑟夫森结制备工艺制备高质量超导MgB2薄膜介观SQUID中分离级计算结果SQUID心磁测量信号噪声处理方法
年度发表学术文60篇影响子3文15篇申报专利3项
年度
研究容
预期目标
第
二
年
开始尝试烧结制备新型超导材料伴新材料出现进行表征进步制备出更系列高质量高温超导单晶竞争序超导单晶完善微波谐振角分辨光电子谱设备 Hall 探头阵列实验手段利种手段开展赝隙区域输运低激发研究努力构造图象综合种手段实超导材料进行提高界电流尝试开展介观尺度超导体量子行研究Josephson涡旋动力学研究建立MgB2元素掺杂体系成分温度压力实验相图建立阶段性亚稳相转变理揭示元素掺杂体系中次出现种亚稳相相变机制研究掺杂提高界电流界磁场规律相图指导进行粉末套法厚膜生长方法探索钇钡铜氧涂层导体金属基带进行细致研究工艺探索时开展阻挡层钇钡铜氧薄膜制备利低温低噪声高频测试系统超导结器件进行系统电磁特性噪声特性测量深入研究相关参数温度磁场频率尺寸等变化规律器件电磁噪声机理较明确认识
1 制备出更系列高质量高温超导单晶竞争序超导单晶
2 争取获满足需高度取织构基带材
3 制备亚微米尺寸高性超导结建立太赫兹波准光耦合系统
4 提出MgB2芯线带材电塑性加工变形机制物理原理制备出1850芯MgB2线带材超导芯丝直径达5070μm工程界电流密度达6×104Acm2(25K1T)确定HPCVD生长元素掺杂MgB2超导膜程中掺杂元素类型影响超导电性规律
5 提高金属基带立方织构度面j扫描半高宽达810°通研究基底种子层影响摸索获稳定织构种子层生长工艺初步掌握金属基底生长YBCO涂层导体技术
6 制备出性良MgB2薄膜摸索出MgB2薄膜中结制备方法新SQUID梯度计器件初步完成SQUID进行NMR测量装置
年度发表学术文80篇影响子3文20篇申报专利5项
年度
研究容
预期目标
第
三
年
进步寻找新型超导材料果利找新型材料率先开展物性研究进行超导单晶质量优化获系列掺杂高温超导单晶开展赝隙区域扫描隧道谱实验力图探明赝隙局域电子态密度关系研究超导压制量子基态相变规律力求辩明欠掺杂区金属基态绝缘基态竞争序超导关系深入理解利微观手段（STM微Hall probe技术）研究磁通动力学单根涡旋芯物理微观角度种实超导材料磁通钉扎问题进行研究制备出介观尺度二硼化镁薄膜研究量子行制备出高界电流基满足应需求二硼化镁线带材开始着手实型二硼化镁超导磁体设计高质量金属基带面开展阻挡层钇钡铜氧薄膜制备结合微结构分析研究钇钡铜氧涂层薄膜磁通钉扎界电流问题反馈指导制备工艺开展弱电应前期研究Josephson涡旋动力学相图初步解利已微波远红外波段种信号源微波技术准光技术等结器件微波太赫兹波响应特性进行测量研究电磁波结阵中传播等离子体振荡外加电磁辐相互作获结器件电磁波行清晰图
1 制备批高质量新型超导体单晶超导相征物理性质深入分析
2 获系列掺杂高温超导单晶
3 确定效提高MgB2磁通钉扎特性掺杂代元素类型佳配建立MgB2超导体磁通钉扎机制定量数学物理模型提出元素掺杂代纳米粒子掺杂微结构改善MgB2超导体磁通钉扎物理模型建立MgB2超导结物理模型解MgB2 SQUID特征性制备出二硼化镁超导结
4 解热蚀沟存隔离层超导层晶粒取影响程度 2．阻挡层生长技术适合产业化发展j扫描半高宽8°YBCO涂层导体短样界电流密度达1´105Acm2(77K0T)
5 实现利SQUID器件进行超低场NMR信号测量
年度发表学术文80篇影响子3文20篇申报专利5项
年度
研究容
预期目标
第
四
年
新发现超导材料进行深入研究扩探索范围努力寻找更新型超导材料高温氧化物超导体非常规超导材料角度进行研究争取获关机理方面重实验结果实验理结合努力构建高温超导图象开展赝隙区域深入物理研究力图探明赝隙超导关系研究超导压制基态行竞争序超导关系深入理解利微观手段（STM微Hall probe技术）研究磁通动力学单根涡旋芯物理微观角度种实超导材料磁通钉扎问题进行研究制备出高质量二硼化镁薄膜开展器件研究制备获高界电流密度基础利二硼化镁线带材制备磁体磁体性进行标定钇钡铜氧涂层导体性质进行深入研究进步生长出长带样品技术实现亚微米尺度征结全Nb结SQUID制备够稳定工艺基础开展介观超导体器件中物理性质尤宏观量子现象研究争取超导量子技术突破制备出MgB2Josephson结实现20 K温度SQUID器件实验实现利SQUID器件进行超低场NMRMRI探测研究研究提高分辨率机制方法
1． 努力寻找更新型超导材料
2． 争取获关高温超导机理方面重实验结果实验理结合努力构建高温超导图象
3． 利二硼化镁线带材制备磁体磁体性进行标定建立42K30K温区二硼化镁超导线带材应力应变性物理关系模型实化二硼化镁芯超导线带材导体设计提供理参考制备出接头触点电阻109Ω超导开关解微结构素超导电性影响
4． 重复性YBCO涂层导体短样界电流密度接1´106Acm2(77K0T)
5． 实现亚微米尺度征结全Nb结SQUID制备够稳定工艺制备出MgB2Josephson结实现20 K温度SQUID器件实验实现利SQUID器件进行超低场NMRMRI探测研究研究提高分辨率机制方法确立SQUID进行MRI二维成实验方案
年度发表学术文80篇影响子3文20篇申报专利5项
年度
研究容
预期目标
第
五
年
基新型超导体结构表征物理研究方面率先做出重影响工作新材料方面专利形式保护知识产权结合量实验数提出理模型解释高温超导机理非常规竞争序超导体机理方面重进展通掺杂明显提高实超导体界电流磁通钉扎力逆磁场找出Josephson涡旋系统磁通运动相变规律利基础研究积累863项目配合制备出高质量钇钡铜氧涂层导体带材利973项目积累知识863配合制备出高界电流密度二硼化镁材料基础制造出20 K运行超导磁体（中心磁场达2 T－3 T）制备出亚微米尺寸高性超导结器件实现超导介观体系中量子现象测量控制技术实现亚微米尺度征结全Nb结SQUID制备够稳定工艺制备出MgB2Josephson结实现20 K温度SQUID器件实现利SQUID器件进行超低场NMRMRI探测研究完成二维成原理研究研究提高分辨率机制方法
1． 争取探索新型高温超导体提出理模型解释高温超导机理
2． 非常规竞争序超导体机理方面重进展
3． 通掺杂明显提高实超导体界电流磁通钉扎力逆磁场
4． 制备出高质量钇钡铜氧涂层导体带材
5． 863配合制备出高界电流密度二硼化镁材料基础制造出20 K运行超导磁体（中心磁场达2 T－3 T）
6． 实现亚微米尺度征结全Nb结SQUID制备制备出MgB2Josephson结实现20 K温度SQUID器件
7． 实现利SQUID器件进行超低场NMRMRI探测研究完成二维成原理研究
年度发表学术文80篇影响子3文20篇申报专利5项
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