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电磁波的应用
晴日仰望，是一望无际的天空。不过，人们用“空”来描述“天”，实在是一种误会，因为天并不空。在我们生存的空间，无处不隐匿着形形色色的电磁波：激雷闪电的云层在发射电磁波；无数的地外星体也辐射着电磁波；世界各地的广播电台和通信、导航设备发出的信号在乘着电磁波飞驰；更不用说还有人们有意和无意制造出来的各种干扰电磁波……这些电磁波熙熙攘攘充满空间，实在是热闹非凡。如果说人们是生活在电磁波的海洋之中，那是毫不夸张的。在既往的几千年中，人们一直都没能“看见”电磁波。麦克斯韦写了电磁波历史的第一页。
（1）无线电时代的产生
19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在分析和总结前人对电磁现象研究成果的基础土，建立了经典电磁理论。麦克斯韦预言:不均匀变化着的电场将产生变化的磁场，不均匀变化的磁场产生变化的电场，这种变化的电场和变化的磁场总是交替产生，由近及远地传播，从而形成电磁波。任何电磁波在真空中的传播速度都等于真空中的光速。1887年，德国物理学家赫兹，用实验方法首次获得电磁波，证实了麦克斯韦的这一预言。人类从此进入了无线电时代。 （2）无线电通信发展简史。 1895年，马可尼发明了用电磁波远距离传送信号的方法:1899年，美国柯林斯达造出了第一个无线电话系统;1906年，费森登在美国建立了第一个无线电话发射台;1919年，英国建立第一座播送语言和音乐节目的无线电台z1921年，人类首先实现短波跨洋传播；1925年，英国贝尔德发明第一台实用电视机；1930年，实现了微波通信……现在，人类可以将文字、声音、数据、图像等信息，通过电磁波传向四面八方。 （3）手机是如何实现通信的。 手机既
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现代功能材料及应用
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篇一：2012 研究生功能材料与应用 论文 姓名：黄刚 学号：J (在职硕士类) 专业：机械电子工程 纳米材料综述 摘 要 概述了纳米材料的基本概念、分类方法及结构特征, 重点介绍了纳米材料的光谱、催化、光电化学及反应性等化学特性及应用. 1、纳米材料的基本概念 纳米材料是指颗粒尺寸为纳米量级(0.11 nm～ 100nm ) 的超微粒子(纳米微粒) 及由其聚集而构成的纳米固体材料。纳米固体材料分为纳米晶体材料、纳米非晶态材料及纳米准晶态材料。其中纳米晶体材料按其结构形态又可分为四类: (1) 零维纳米晶体, 即纳米尺寸超微粒子; (2) 一维纳米晶体, 即在一维方向上晶粒尺寸为纳米量级, 如一维纤维, 一维碳纳米管; (3) 二维纳米晶体, 即在二维方向上晶粒尺寸为纳米量级, 如纳米薄膜、涂层; (4) 三维纳米晶体, 指晶粒在三维方向上均为纳米尺度, 如纳米体相材料, 纳米陶瓷材料。另外, 还有纳米复合材料, 以复合方式不同分为0-0、0-2、0-3 型复合, 即零维纳米粒子分别与纳米粒子、二维及三维材料复合而成的固体材料。 纳米材料科学是现代化学、物理学、材料学、生物学等多门学科相互交叉、相互渗透的新兴学科, 其研究内容主要包括两个方面: (1) 系统地研究纳米材料的性能、微结构和谱学特性,通过和常规材料对比, 找出纳米材料的特殊规律, 建立描述和表征纳米材料的新概念和新理论, 发展完善纳米材料科学体系; (2) 探索新的制备方法, 发展新型的纳米材料, 研究制备工艺与材料结构、性能之间的关系规律, 并拓宽其应用领域。2、纳米材料的性质 2.1、纳米微粒的结构和特性 纳米粒子处于原子簇和宏观物体交界的过渡区域，是由数目很少的原子或分子组成的聚集体。由于纳米粒子具有壳层结构。粒子的表面原子占很大比例，并且是无序的类气状结构, 而在粒子内部则存在有序-无序结构，这与体相样品的完全长程有序结构不同。纳米粒子的结构特征使其产生了小尺寸效应、表面界面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应，并由此派生出传统固体材料所不具备的许多特殊性质。 2.1.1、小尺寸效应 当纳米粒子的尺寸与光波长及传导电子的德布罗意波长相当或更小时, 周期性的边界条件将被破坏, 磁性、内压、光吸收、热阻、化学活性、催化性质及溶点等都较普通粒子发生了很大变化, 呈现出小尺寸效应(又称体积效应). 该效应为纳米粒子的应用开拓了广阔的新领域. 例如, 2 nm 的金颗粒熔点为600 K , 块状金则为1337 K ; 银的正常熔点为1234 K , 纳米银粉熔点则降低到373 K , 此特性为粉末冶金工业提供了新工艺. 利用等离子共振频移随颗粒尺寸变化的性质, 可以通过改变颗粒尺寸来控制吸收边的位移, 制成具有一定频宽的微波吸收纳米材料, 用于电磁波屏蔽、隐形飞机等。 2.1.2、表面界面效应 表面界面效应是指纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随粒子尺寸减小而急剧增大所引起性质上的变化。粒子的粒径与表面原子数的大致关系如表1 所示，可见，处于表面的原子数随着纳米粒子的减小而迅速增加。由于表面原子的晶体场环境及结合能与内部原子有所不同，存在许多悬键，具有不饱的性质，因而极易与其它原子相结合而稳定下来，故具有很高的化学活性。 2.1.3、量子尺寸效应 当超细微粒的尺寸下降到某一值时, 费米能级附近的电子能级由准连续变为分裂能级及能隙变宽的现象, 称为量子尺寸效应. 这会导致纳米微粒在催化、光、电、磁及超导等方面表现出与宏观常规材料显著不同的性质. 例如, 材料的纳米化可能使导体变为绝缘体等。 2.1.4、宏观量子隧道效应 微观粒子具有贯穿势阱的能力称为隧道效应. 近年来, 人们发现一些宏观量, 如超微颗粒的磁化强度、量子相干器件中的磁通量以及电荷等亦具有隧道效应, 它们可以穿越宏观系统的势阱而产生变化, 故称之为宏观量子隧道效应. 利用它可解释纳米镍粒子在低温下继续保持超顺磁性的现象. 该效应与量子尺寸效应一起确定了微电子器件进一步微型化的极限, 是未来微电子器件的基础。 2.2、纳米固体材料的结构和性能 纳米固体材料主要由纳米微粒及它们之间的界面两部分组成. 因而, 纳米固体材料同样具有纳米粒子的上述四种效应. 此外由于纳米微粒尺寸小, 使得界面体积分数占有很高的比例。界面体积分数可由3δ/(δ+ d) 来计算[6 ],式中D为界面厚度(约为1 nm ) , d 为粒径.。例如, 当d= 5nm 时, 界面体积分数高达50%。界面数多, 存在的缺陷也多, 而界面的结构与缺陷的类型对纳米固体材料的性能有极其敏感而重要的影响. 目前已形成多种关于纳米晶界结构的假说,具有代表性的是Gleiter 的完全无序说, S eaqel 的有序说以及叶
恒强、吴希俊的有序—无序说；但至今仍未形成统一的理论模型。总之, 纳米固体材料特殊的结构特征, 赋予它许多奇异的化学、物理性能, 如纳米晶体Pd 的比热较粗晶体高约50% ; 纳米Cu、Pd、Fe-B-Si 及Ni-P合金的热膨胀系数是其单晶的两倍; CaF2 纳米晶体在室温下可以弯曲100% ; 室温下的纳米T iO 2 陶瓷表现出很高的韧性; 6nm F e 的饱和磁化强度Ms 为130em ug - 1, 而正常多晶α-F e的M s 为220 em ug -1; 纳米固体在较宽谱范围显示出对光的均匀吸收性等等, 从而使其在许多领域展示出诱人的应用前景。 3、纳米材料的化学特性 纳米材料的结构特征使其呈现许多奇特的性质而表现出某些优异性能. 接下来将重点介绍纳米材料的化学特性, 尽管这些特性目前还尚未实际应用, 但它具有潜在的广阔应用前景。 3.1、光谱性质 3.1.1、红外光谱 目前, 对纳米材料红外吸收特性的研究主要集中在纳米氧化物、纳米氮化物和纳米半导材料上,发现上述纳米材料中较普遍存在红外吸收带宽化和蓝移现象[9- 11 ]。例如与微米晶Dy-CoO3 相比,纳米晶的伸缩振动峰劈裂成三个峰, Co-O 键弯曲振动峰也劈裂成三个峰, 同时纳米晶的吸收峰边缘产生较大的蓝移和谱带增宽现象[12 ]。这主要源于纳米材料的量子尺寸效应,随晶粒径减小,纳米晶的比表面积增加,表面原子所占比例增大,由于界面原子与内层原子的差异,导致了红外吸收峰的宽化；此外, 由于纳米晶的表面存在大量断键, 产生的离域电子在表面和体相之间重新分配,使该区域的力常数增大, 键强度增加,从而导致红外区的吸收频率上升, 红外吸收峰发生蓝移。 3.1.2、荧光光谱 在大块晶体中载流子被体相材料中的缺陷态或杂质离子俘获,在纳米晶中这些缺陷态很可能位于纳米粒子的表面上,因而在这些微晶中,表面受陷载流子不但受到晶体连续性作用,而且也受到稳定剂、溶剂或溶质分子(离子)的作用. 对于具有一定粒子尺寸分布的样品,可以改变微粒表面的化学环境而改变其光谱吸收位置及荧光产率[13 ]。对发射微弱红光的CdS ,表面包覆Cd (OH )2 将会在吸收光谱的起峰位置处产生强的荧光光谱. 用少量烷基胺处理CdS或Cd 2As2 胶体导致荧光强烈增强并且发生蓝移现象,但是高浓度的烷基胺却使荧光猝灭。 3.2、催化性质 纳米微粒由于尺寸小,表面占较大的体积百分数,表面键态和价电子态与颗粒内部不同,表面原子配位不全等导致表面活性位置增加,这使它具备了作为高效催化剂的基本条件。 例如微米级CuO 对H2O2 分解不具有催化活性, 但粒径小至纳米级时,却表现出较高催化活性. 超细非晶M-P(B )(M = Ni, Co,Fe) 合金对加氢反应,呈现出高活性和选择性,有望成为新型石油化工加氢催化剂。金属纳米微粒可催化断裂H -H 、C-C、C-H 和C-O 键,使反应速度加快。此外, 纳米半导体材料吸收光能后, 原有束缚态电子-空穴对变为激发态电子、空穴并向纳米晶粒表面扩散。电子、空穴到达表面的数量多, 光催化效率高、反应活性高、反应速度快. 电子、空穴能够到达晶粒表面的数量多少,与纳米晶粒尺寸、晶体结构、能带结构及表面微结构密切相关。半导体纳米粒子光催化降解有机物的机理是分子氧和水捕获半导体光生电子-空穴而产生活性OH 基团:
活性OH 基团插入到C2H 键中导致有机物最终完全矿化降解。半导体纳米粒子(如TiO 2、Fe/Ti/Si) 复合纳粒) 在光催化降解大气和水中污染物等方面展示了广泛应用前景。 3.3、化学反应性 纳米材料的粒径小,表面原子百分数多,吸附能力强,表面反应活性高。金属纳米晶粒容易被氧化,甚至连耐热、耐腐蚀的氮化物陶瓷材料当其料径减小到纳米级时也是不稳定的。纳米陶瓷粉料经压制成块材后的界面具有高能量,在烧结中高的界面能成为原子运动的驱动力,有利于界面中的孔洞收缩、空位团的湮没,篇二：致材料考研人：材料考研院校选择 致材料考研人：材料考研院校选择
大家好！这些天闲来无事突发奇想来为大家介绍下材料考研方面的信息，结合我对各个院校材料学科的关注了解特写此文以供广大研友参考借鉴,所言仅代表一家之言，如有疑义在所难免。 选择有时比努力更为重要！所以大家闲暇时间应该多关注下院校材料学科信息尽早把院校确定下来以备专业课准备时间充分。下面我就主要介绍下材料比较强以及性价比比较高的院校或研究所。 2013年教育部最新发布的所有学科评估排名：清华，北科，哈工大，西北工业，上交，武汉理工，华南，北航，浙大，中南，山大，华科等。 清华和北科并列第一，但难易程度差别很大。清华只招十几个其中很多保研的，不是你考研考的好就能上的。相反北科材料实力超强，尤其金属材料方面在国内是顶尖水平，有新金属国家重点实验室，当然其他材料也是很强的，每年招生好几百人，复试线330左右，比起清华性价比超高，对于北方的同学是个不错的选择，但毕竟全国第一得下功夫复习才可以。 哈工大的材料加工方面很强，焊接全国顶尖，本科材料加工工程的有足够实力可以冲刺下，比较难考。作为工科名校材料线一般比较高，并且复试得认真准备。但东三省不是只是哈工大一个名校，吉大就是一个不错的选择，综合排名经常会排到前十，吉大的材料容易被忘记，关注一下吉大你会有新的发现。 西北工大，北航材料都偏向军用军用航天领域，比较高端，国家也很支持。西工大材料院士也比较多，如果让我在西工大与西交间选，我会选前者。华南理工有发光材料与器件国家重点实验室，特种功能材料教育部重点实验室足见其材料是多么的强大了，研究的东西感觉都好高端的样子。华南理工作为华南地区工科名校，又地处广东，竞争异常激烈。 上交材料也是很强的，偏向于金属材料成型加工，考的难度比较大，学硕上不了，调剂到专硕也是很好的，但每年学硕能否转专硕情况不同，请慎重。武汉理工建材方面全国顶尖，武汉理工和北科类似，每年招的人很多，线不是很高，性价比比较高，是个不错的选择。浙大的材料现在主要偏重于功能材料，有很多方向，都比较前沿，有硅材料国家重点实验室。像上交，浙大这类前五高校，以工科见长的，又有材料重点实验室的考研都还是有点难度的。 中南的粉末冶金全国顶尖，有粉末冶金国家重点实验室，在这一方面也为我们国家做出了很多的贡献。除了金属类的材料，其它的也是不错的。每年线不是很高，一般达线问题不是很大，复试还需好好准备方可，性价比还是比较高的，尤其家在中部省份的同学，中南是挺不错的选择。 山大有晶体材料国家重点实验室，高分子，材料加工都不错，但鉴于山东庞大的人口数量和较少的名校，竞争比较激烈。华科材料主要分为材料学，材料加工，有光电国家实验室，牛气冲天的（国家实验室全国也没几个）。虽说跟我们材料不完全搭噶，但往这方面去也是不错的。估计很多华中，西南地区工科的孩子很是青睐华科的，线存在大小年，时高时低。 下面在谈些属于名校，但在学科榜单上排名靠后的，或者干脆榜单上没有的。其实这类学校有的不是材料不强而是材料学院学科种类不多，规模不是很大，但往往这些学校的性价比比较高。 南大，以功能材料为主要研究方向，光电，新能源，纳米等方向很多，都是比较前沿的领域，功能材料方面还是很强的。由于主要是新材料方面，面不是很宽，不太好参与学科评价。但考上不是很难，线也比较低（今年310），所以说性价比是超高的。南大的材料发展也很快，材料属于现代工学院下面的，没有独立材料学院，但不代表材料不强。 复旦，又是一个和南大类似的名校，材料的规模不是很大，但很有实力，材料偏向化学方面。比起上交的材料，虽说总体实力略逊一筹，但具体方向上，复旦的先进材料方面还是非常强大的，听闻要建国家实验室，足见材料还是很牛的，性价比比较高。 天津大学与南开。天大是一所老牌工科名校，材料实力也很强大，尤其无机材料和材料成型方面，从学科排名上也能看出。前几年天大的材料还是较为容易考的，近些年材料报的热度很高，但比起帝都的学校还是很不错的。南开工科总体不是很好，但有意往高分子方向去的可以报考，有功能高分子材料教育部重点实验室，考上南开问题不是很大。 再谈虽不是名校但材料实力较强的学校和研究所。燕山大学，不是211，但在材料方面有国家重点实验室，可见它的材料是多么的强大。考的难度也不是很大，如果你不在乎学校，燕大性价比超高。南京工业，与燕大相似，非211但有国家重点实验室，无机材料及复合材料很强，材料不想学考南工化工也很好的。郑州大学，材料很强，但奈何河南的学生多好学校少，竞争比较大。想告诉河南的同学们，不一定局限于河南，要放眼全国高校。 研究所上关注的不是很多，上硅所硅酸盐材料方面全国顶尖，但很难考，本科学校不太好的更是难上加难；苏州纳米所，宁波材料所，都还不错，纳米所即使考不上也大部分都可以被调剂为与上大或中科大联生，很多研究所都有与大学联培项目。金属方面的主要分布在北方，北京钢铁研究总院，中科院金属研究所；还有西安复合材料研究所等很多复合材料研究所。给我的感觉就是研究所待遇非常好，没有学费，每月补助都一两千的。像一般的研究所第一志愿没必要报考，很多同学最终可以调剂到这些单位的。 例外，向考研的同学说明下，材料专业适合考研（因为材料偏向理科），比起其他工科专业考上的难度不是很大，所以在前期可把目标院校或研究所定高点，这样才会有足够的动力，即使最后没上，调剂也相对容易些，据我所知很多学校愿意接纳考名校失利的调剂生，如福州大学。目标太低，容易懈怠。最后，祝愿大家能上自己理想院校！篇三：功能材料 超导材料的发展及特性 超导材料是指极低温度下电阻突然下降为0，处于超导状态的材料。材料的这种超导性是在1911年，荷兰科学家海克·卡末林·昂内斯用液氦冷却汞，当温度下降到绝对温标4.2K时水银的电阻完全消失，这种现象称为超导电性，此温度称为临界温度。根据临界温度的不同，超导材料可以被分为：高温超导材料和低温超导材料。但这里所说的“高温”，其实仍然是远低于冰点摄氏0℃的，一般来说仍是极低的温度。 1957年巴丁（J.Bardeen）、库珀（L.V.Cooper）施里弗（J.R.Schrieffer）将超导现象的本质特性从量子力学角度给予了解释，发表了经典性的超导电性量子理论基础，即著名的BCS理论。BCS理论把超导现象看作一种宏观量子效应。它提出，金属中自旋和动量相反的电子可以配对形成所谓“库珀对”，库珀对在晶格当中可以无损耗的运动，形成超导电流。电子间的直接相互作用是相互排斥的库仑力。如果仅仅存在库仑直接作用的话，电子不能形成配对。但电子间还存在以晶格振动（声子）为媒介的间接相互作用。电子间的这种相互作用是相互吸引的，正是这种吸引作用导致了“库珀对”的产生。大致上，其机理如下：电子在晶格中移动时会吸引邻近格点上的正电荷，导致格点的局部畸变，形成一个局域的高正电荷区。这个局域的高正电荷区会吸引自旋相反的电子，和原来的电子以一定的结合能相结合配对。在很低的温度下，这个结合能可能高于晶格原子振动的能量，这样，电子对将不会和晶格发生能量交换，也就没有电阻，形成所谓“超导”。 不过，BCS理论并无法成功的解释所谓第二类超导，或高温超导的现象。 特性 1.零电阻 超导材料到达某一临界温度（Tc）后，电阻骤降为0，才具有完全导电性的特征，能够无损耗地传输电能。但超导体也有一个容许的电流密度，当电流密度超过某一临界值（Jc）后，他的完全导电性会被破坏。 2. 抗磁性 超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过一定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。这种完全抗磁性是迈斯纳和奥克斯菲尔德于1933年发现的，通常称之为迈斯纳效应。反之，当外界磁场达到某一临界磁场强度（Hc）后，磁场立即进入超导体内，使原来处于超导状态的材料恢复到正常状态，超导电性也就破坏。 第Ⅱ类超导材料则存在两个临界点。当外界磁场超过第一临界场Hc1时，就不再有完全抗磁性，磁通开始穿过超导体内部，随磁场强度的增加进入超导体内的磁通也逐渐增大，直到上临界场Hc2后，超导电性才全部消失，材料才恢复到正常态。 因此，超导材料从正常状态转变为超导状态时受临界温度（Tc）、临界磁场强度（Hc）和临界电流密度（Jc）三个条件所限制。 3.同位素效应 超导体的临界温度Tc与其同位素质量M有关。M越大，Tc越低，这称为同位素效应。例如，原子量为199.55的汞同位素，它的Tc是4.18K，而原子量为203.4的汞同位素，Tc为4.146K。 超导体的分类 现在对于超导体的分类并没有统一的标准，通常的分类方法有以下几种：通过材料对于磁场的相应可以把它们分为第一类超导体和第二类超导体：对于第一类超导体只存在一个单一的临界磁场，超过临界磁场的时候，超导性消失；对于第二类超导体，他们有两个临界磁场值，在两个临界值之间，材料允许部分磁场穿透材料。 通过解释的理论不同可以把它们分为：传统超导体（如果它们可以用BCS理论或其推论解释）和非传统超导体（如果它们不能用上述理论解释）。 通过材料达到超导的临界温度可以把它们分为高温超导体和低温超导体：高温超导体通常指它们的转变温度达到液氮温度（大于77K）；低温超导体通常指它们需要其他特殊的技术才可以达到它们的转变温度。 通过材料可以将它们分为化学材料超导体比如：铅和水银；合金超导体比如：铌钛合金；氧化物超导体,比如钇钡铜氧化物；有机超导体,比如：碳纳米管。 发展历史 自从1911年卡末林·昂内斯发现水银在Tc为4.2K左右出现超导现象开始到1986年已发现常压下有28种元素以及近5000种合金和化合物具有超导电性。表 常压下Nb的超导临界温度Tc=9.26K，是元素中最高的。有些元素只有在高压下（如Cs、Ba、Bi、Y、Si和Ge等）或沉积在低温衬底上（如Bi）才会呈现超导电性。在合金和化合物中临界温度最高的是Nb3Ge，Tc=23.2K。此外，还有氧化物超导和有机物超导材料。氧化物本来是化学结合力很强的物质，大多不具备传导电子，因此基本属于绝缘体和半导体。自从1964年发现SrTiO3-x具有超导性能后，氧化物开始进入超导材料的行列。随后，又陆续发现了NaxWO3、Li1-xTi2-xO4以及Tc约为13K的BaPb1-xBxO3，从而引起了对氧化物超导材料研究的一定兴趣。直到1986年发现Tc约为35K的氧化物超导材料La2-xBaxCuO4后，在世界上掀起了一股研究高临界温度氧化物超导材料的热潮。接着美国、中国和日本的科学家发现La2-xSrxCuO4具有比La2-xBaxCuO4更高的Tc。 1986年，美国贝尔实验室研究的超导材料，其临界超导温度达到40K，液氢的“温度壁垒”（40K）被跨越。1987年，1987年，亨茨维尔亚拉巴马大学的吴茂昆及其研究生（Ashburn和Torng），与休斯顿大学的中华民国科学家朱经武和他的学生共同发现了钇钡铜氧，这是首个超导温度在77K以上的材料，突破了液氮的“温度壁垒”（77K）。也因此引发了对新高温超导材料的研究热潮。随后，中国科学家赵忠贤以及中华民国科学家朱经武相继在钇－钡－铜－氧系材料上把临界超导温度提高到90K以上。1987年底，铊－钡－钙－铜－氧系材料又把临界超导温度的记录提高到125K。从年的短短一年多的时间里，临界超导温度提高了近100K。 2001年，二硼化镁(MgB2)被发现其超导临界温度达到39K 。此化合物的发现，打破了非铜氧化物超导体(non-cuprate superconductor)的临界温度纪录。年代，具ZrCuAsSi结构的稀土过渡金属氮磷族化合物(rare-earth transition-metal oxypnictide, ReTmPnO)陆续被发现。但并未有人发现其中的超导现象。2008年，日本的Hideo Hosono团队发现在铁基氮磷族氧化物（iron-based oxypnictide）中，将部份氧以掺杂的方式用氟作部份取代，可使LaFeAsO1-xFx的临界温度达到26K]，在加压后(4 GPa)甚至可达到43K。其后，中国的闻海虎团队，发现在以锶取代稀土元素之后，La1-xSrxFeAsO亦可达到临界温度25K。其后，中国的科学家陈仙辉、赵忠贤等人，发现将镧以其他稀土元素作取代，则可得到更高的临界温度；其中，SmFeAs[O0.9F0.1]可达55K。另外，将铁以钴取代(LaFe1-xCoxAsO)，稀土元素以钍取代(Gd1-xThxFeAsO)，或是利用氧缺陷(LaFeAsO1-δ)等方式，也都可以引发超导。此系统亦被简称为“1111系统”。此化合物的发现，非但再度打破了由MgB2保持的非铜氧化物超导体(non-cuprate superconductor)的临界温度纪录，其含铁却有超导的特性也受人注目。同样在
2008年，受到上述“1111系统”的启发，ThCr2Si2结构的碱土金属氮磷族化合物(ATm2Pn2)亦被发现，在将BaFe2As2中将碱土金属(IIA)以碱金属(IA)部分取代，亦可得到临界温度约30至40K的高温超导体，如Ba1-xKxFe2As2(38 K) 。此系统亦被简称为“122系统”。如同氧化物超导体，“1111”与“122”系统的超导来源也是由层状结构中的FeAs层贡献，借由不同价数的离子掺杂或是氧缺陷，可提升FeAs层载子的浓度，进而引发超导。 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。 合金和金属间化合物超导材料的连接 超导材料主要有三种类型，即合金（如Nb-Ti）、金属间化合物（如Nb3Sn）以及氧化物陶瓷（如Y-Ba-Cu-O）。从超导性能看，氧化物陶瓷最好，但脆性引起的成形加工问题使其不容易连接。因此目前已有工业化规模制造和实用化的超导线材中主要是合金和金属间化合物超导材料。合金超导材料的力学性能最好，加工性能也较好，在较低的磁感应强度（10T以下）可得到高的电流密度。Nb-Ti合金超导线是目前应用最广泛的最具代表性的超导线材。金属间化合物超导材料有着比合金超导材料高的临界磁场强度Hc，而且转变温度Tc也高，故可用做产生高磁场的超导线，但化合物较脆，对其设计和制造需考虑采用特殊的措施。这类材料中研究最多、较稳定的高超导特性线材要算是Nb3Sn。文献中介绍了用这些超导线材制造超导磁铁时的连接方法。其中包括软钎焊、固态连接（冷压焊、超声焊、扩散连接以及本&&篇:《》来源于:
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