本新技术成果提供了一种表面具有纳米颗粒析出相的高温超导涂层导体Eu0.6Sr0.4BiO3缓冲层及其制备方法。采用以硝酸盐作为前驱物的化学溶液沉积法在空气中进行制备。目标物新的高温超导涂层导体缓冲层材料其名义组分为Eu0.6Sr0.4BiO3，其表面具有均匀弥撒分布的纳米析出相SrO2, 析出相尺寸在100nm左右，可作为缓冲层表面结构诱导的钉扎中心，即同时开发出了一种新的缓冲层表面结构诱导钉扎中心的方法，并且为其上超导层提供钉扎中心的性能得到了验证。

一、 项目简介  高温超导滤波器技术作为一个新兴的高科技产业，其插损小、选择性好、带边抑制比高的技术优势得到了业界的普遍认可，高温超导多通带滤波器对于民用通信系统和军备系统都有着非常重要的意义。项目将产学研密切结合，发挥各自优势，解决其中的设计和制造关键技术，推进高温超导双通带滤波器的产业化的实施工作。二、 项目技术成熟程度  项目已经攻克高阶高温超导滤波器设计制作中的关键问题，为解决无线系统带内干扰，提高信号接收灵敏度，提升无线通信质量带来了新的途径，它对于民用通信系统和军备系统都有着非常重要的科学意义和广阔的应用前景，目前技术已经成熟运用在多个移动通信和军事通信系统中。三、 技术指标  项目是国家 863计划课题“第三代移动通信用高温超导滤波器系统设计及规模化生产研究开发”成果，鉴定结题达到国际先进水平。滤波器样机相关成果已连续发表在2010和2011年的《中国科学》和MOTL等杂志上,申请了多项发明专利。2011年第9 期《科学通报》还以特别简报的形式报道该成果“我国成功研制双通带高温超导滤波器—我国研究人员提出了一种双通带滤波器的设计方法，并完成了一个L波段双通带高温超导滤波器的设计和制作，该成果可充分发挥超导材料的低微波表面电阻的优势，在微波通信、高灵敏度接受系统中具有重要的应用价值”。项目已经提出并获得多项发明专利和实用新型专利，样机特性参数已经达到国际同类产品先进水平。四、 市场前景  高温超导滤波器系统显著的性能优势，在通信、卫星、雷达与电子对抗等领域得到广泛应用。目前国内民用通信系统比如中国电信和中国联通、警用集群通信系统，以及军备系统已有广阔应用实例，国内市场总容量每年可达20亿人民币。五、 规模与投资需求 项目初期基础投资大概1亿人民币，需要建设一个中等规模的大概2000平米的，半导体万级洁净厂房，如果按照年产500台滤波器计算，需要至少80人。六、 生产设备半导体万级生产线、各类测试仪器等七、 效益分析  项目实施将打破国外对高温超导滤波器系统产品的垄断,形成具有自主知识产权的高温超导滤波器系统设计平台和批量生产技术，可以扩展超导电子产品的应用范围，提升国内国防军备设施的技术性能，研制与生产成功，对超导基片材料、真空杜瓦系统、等相关的研究生产将起到很大的促进作用。批量生产后，利税可增加3000万元/年。八、 合作方式投资方式面议洽谈。九、 项目具体联系人及联系方式项目负责人：马杰，电话：13920381537，联系人：马杰，电话：13920381537邮箱：jma@hebut.edu.cn 。十、 附件：成果图片 

一种环形高温超导磁体传导制冷装置，属于超导磁体传导制冷 装置，通过制冷机进行传导制冷，解决现有环形磁体传导制冷结构存 在的导冷效率低、磁体热稳定性差的问题。本发明包括上导冷盘、下 导冷盘、导冷棒和 N 个导冷单元，导冷棒两端分别与上、下导冷盘固 接，导冷棒上端端部固接有铜块，铜块和上、下导冷盘组成超导环形磁体的主要热沉；N 个导冷单元排列成环形位于上、下导冷盘之间； 上、下导冷盘之间还穿有内侧、外侧导冷杆，用于所述上、下导冷盘 之间导热。本发明可以在制冷机冷量充足的情况下使超导磁体降至预 定的温度，

本发明公开了一种高温超导磁体线圈及其绕制工艺。线圈包括 环氧筒和多层线圈单元，各线圈单元均由依次布置的低温胶层、聚酰 亚胺薄膜层和超导带材层组成。首先将超导线圈的骨架固定好并对绕 制位置做好标记，在骨架表面均匀涂抹低温胶并用聚酰亚胺薄膜缠绕， 然后等间距铺设聚酰亚胺带，拉紧固定；准备好带材绕线盘之后，将进线端固定于骨架表面，均匀密绕一层超导带材，完成后在带材表面 涂上一层低温胶，同时缠绕一层聚酰亚胺薄膜，并将聚酰亚胺带拉紧、 回铺，重复以上操作至完成整个线圈的绕制。本发明保证了对超导带 材施加了一定

本实用新型公开了一种高温超导线圈磁通泵设备，包括磁路、三相电绕组、直流电线圈、超导线圈定子和超导线圈，磁路首尾相连形成封闭线路，并依次被分为第一段、第二段、第三段和第四段，第一段和第三段上下对应设置，第二段和第四段左右对应设置，第一段上设有线圈绕槽，线圈绕槽位于磁路构成的封闭线路内侧，三相电绕组绕制在线圈绕槽上，直流电线圈分别设置在磁路的第二段和第四段上，超导线圈设置在磁路外侧与超导线圈定子相连并形成闭合回路，磁路的第三段从超导线圈定子与超导线圈构成的封闭回路内侧穿过。解决高温超导磁体在持续电流模式下运行的难题，同时解决高温超导磁体直流电源设备昂贵，制冷系统负担大，制冷成本高的问题。

北京大学量子材料中心王健研究组与合作者在钛酸锶（SrTiO3）衬底上外延生长的单原胞层厚（0.55 nm）铁硒（FeSe）薄膜中观测到了具有磁激发迹象的玻色模式和强非磁性杂质诱导的准粒子束缚态。两项发现为超导机制备受争议的单原胞层铁硒薄膜提供了异号配对的重要实验证据，表明在该体系中尽管界面电–声耦合被认为可以增强超导特性，自旋涨落对于库珀对的配对有着不可忽略的作用，或对铁基高温超导机理的统一理解提供重要参考。 提升超导转变温度和理解库珀配对机制是超导领域两个最重要的研究方向。在以往的铁基超导研究中，基于电子–空穴费米口袋嵌套的s±波配对被广泛接受。然而对于AxFe2−ySe2 (A = K, Rb, Cs, Tl)、(Li1−xFex)OHFe1−ySe，尤其是单原胞层 FeSe/SrTiO3等一系列重电子掺杂铁硒化合物，重电子掺杂会导致费米能级上移，进而导致布里渊区中心Γ点的空穴费米口袋降至费米能级以下，使得电子–空穴费米口袋嵌套理论失效。因而，铁基超导中的s±配对图像受到严峻挑战。 钛酸锶衬底上外延生长的铁硒薄膜具有铁基超导家族最简单的分子结构和最高的超导转变温度（能隙闭合温度的典型值为65 K），自2012年被清华大学薛其坤团队发现以来在国际凝聚态物理领域掀起了研究热潮。前期，北京大学王健研究组与薛其坤研究组合作采用电输运和抗磁性测量首次报道了单层铁硒中高温超导的直接证据（Chin. Phys. Lett. 31, 017401 (2014)，被Science编辑选择文章Science 343, 230 (2014)报道）。然而，其中的超导配对机制，一直存在争议，始终悬而未决。 为了揭示单层铁硒中的超导配对机制，王健研究组开展了一系列系统的实验。实验中的单层铁硒超薄膜采用分子束外延技术生长于钛酸锶衬底。通过原位超高真空（~10−10 mbar）原位扫描隧道谱探测，研究组发现超导能隙外存在由电子–玻色子耦合导致的鼓包（hump）结构。系统的扫描隧道谱实验揭示以该鼓包为特征的玻色模式更接近磁激发信号（图1），极有可能是充当配对媒介、且连接布里渊区近邻角落（M点）电子费米口袋的(π,π)自旋涨落。超导序参量作为复数，其在费米面上的分布存在同相位（保号：sign-preserving）与反相位（异号：sign-reversing）两种情形。杂质散射作为一种相位敏感技术，已广泛应用于以往超导配对研究。其中非磁性杂质尤为特殊，其选择性地局域破坏s±波、d波等异号配对，实验上表现为诱导超导能隙内的束缚态，而对传统保号s波配对无明显效应，因此可用于区分异号和保号配对图像。王健研究组采用沉积于单层铁硒表面的强非磁性杂质铅（Pb）吸附原子作为散射中心，实验中发现相对于正常超导谱形，铅原子在超导带隙边界附近诱导出电子型谱权重增强，同时超导能隙减弱（图2）。该特征是‘隐’束缚态的典型信号。系统的势散射强度调节（图2(d)）等实验也印证了这一观点，有力地说明单层铁硒超导能隙函数存在异号。同时，基于异号配对图像，如扩展s±波（图2(e)），南京大学王强华教授与南京师范大学高绎教授理论上定性复现了非磁性杂质诱导的超导谱形重构。上述的玻色模式与非磁杂质散射两项研究成果一致支持单层铁硒中存在以自旋涨落为媒介的异号配对，为最终澄清单层铁硒的界面高温超导机制奠定了重要基础，同时也预示具有不同费米面构型的铁基高温超导体或存在统一解释。图1. 单原胞层 FeSe中具有磁激发迹象的玻色模式。(a) 单原胞层 FeSe的扫描隧穿谱，显示超导能隙外由电子–玻色子耦合导致的鼓包结构；(b) Ω/2Δ1与Δ1的统计负关联（Ω：玻色模式能量；Δ1：内超导能隙）。图2. 单原胞层 FeSe中强非磁性杂质诱导的准粒子束缚态。(a) Pb吸附原子的STM形貌图；(b) Pb吸附原子和正常单原胞层 FeSe的扫描隧穿谱，显示9.5 mV处存在‘隐’束缚态；(c) 跨Pb吸附原子的扫描隧穿线谱；(d) 101组Pb吸附原子扫描隧穿谱（黑实线下方）与无吸附原子时的扫描隧穿谱（黑实线上方）对比；(c) 扩展s±波图像下非磁性杂质的模拟局域态密度谱。 两项工作分别于2019年5月22日和2019年7月15日发表于Nano Letters（Nano Lett. 19, 3464−3472 (2019)）、Physical Review Letters（Phys. Rev. Lett. 123, 036801 (2019)）。论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b00144、https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.036801。 其中Nano Letters文章北京大学博士生刘超飞为第一作者，北京大学王健教授为通讯作者；Physical Review Letters文章，北京大学博士生刘超飞、王子乔和南京师范大学高绎教授为共同第一作者，北京大学王健教授和南京大学王强华教授为共同通讯作者。 以上工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、量子物质科学协同创新中心、中科院卓越创新中心、北京市自然科学基金、江苏省自然科学基金等经费的支持。王健特别感谢谢心澄、王垡、徐莉梅、任泽峰以及量子物质科学协同创新中心在北大超高真空分子束外延与低温扫描隧道显微镜实验室搭建过程中给予的支持。

本发明提供了一种高温超导磁体非线性分析建模方法，根据磁 体实际模型，建立电磁热耦合分析的 PDE 模型，并根据 PDE 模型求 解结果计算动态电感、电阻等效参数，并获取超导磁体临界电流、最 大温升等关键参量；根据电感、电阻参数与磁体两端压降的数学关系， 利用受控电流源来等效磁体模型，在仿真中任意时刻，磁体的等效电 感、等效电阻及关键参量均与磁体当前状态相关，充分考虑了超导磁 体的非线性 E-J 特性。本发明可以体现系统控制模块与超导磁体的相 互影响，进而分析控制算法对超导磁体响应特性的影响。与传统将

中国在国际超导磁悬浮上展开的竞争，争取轨道交通未来的主导权，需要发展超导磁悬浮技术，基础是：超导、杜瓦、制冷。本项目新材料新技术所生产的超导变压器为高速列车的重要组件，该项目已经得到中车、科技部支持，完成相关的设计，进行开发。 掌握了超导牵引变压器和构建复合低温恒温器相关的复合材料的核心技术。探索出该材料的成型工艺及高强度工艺，成功设计了团队成功设计和建造包括（1）高温超导变压器、（2）低温杜瓦装置（故障限制器、核磁共振成像仪、电机、磁推进装置和超导交通装置及配套的低温杜瓦装置），该技术用于国家重点研发计划中。

项目成果/简介: 中国在国际超导磁悬浮上展开的竞争，争取轨道交通未来的主导权，需要发展超导磁悬浮技术，基础是：超导、杜瓦、制冷。本项目新材料新技术所生产的超导变压器为高速列车的重要组件，该项目已经得到中车、科技部支持，完成相关的设计，进行开发。 掌握了超导牵引变压器和构建复合低温恒温器相关的复合材料的核心技术。探索出该材料的成型工艺及高强度

超导体临界磁场是指在外加磁场下超导态转变成正常态所需的磁场强度。它是超导的基本性质之一，也是决定超导体应用的一项重要指标。第一个被发现的超导体——水银，它的临界磁场仅有几十毫特斯拉。近年来人们发现，某些厚度仅有几个原子层的薄膜可以在几十特斯拉的磁场下保持超导，这大大超出了人们的预料。为了解释这个现象，人们提出了伊辛配对机制，认为这是由于这一类特殊材料的晶格不具备中心反演对称性，参与超导配对的电子具有了锁定的自旋取向所致。在此框架下，人们通过在非中心对称的材料中寻找，又发现了多个具有巨大临界磁场的超导体。然而，也有人认为这完全是材料维度效应所导致的，挑战了伊辛配对机制。同时，伊辛超导理论的一个重要预言——临界磁场的低温发散行为也一直未被实验验证。最近，清华大学物理系张定副教授和薛其坤教授领导的中德合作团队，打破了此前理论的限制，首次在具有高对称性的材料——锡烯薄膜中观测到了数倍于理论预期的临界磁场，并清晰地观测到了温度逼近绝对零度时临界磁场的发散行为，给出了伊辛超导非常强的证据。北京时间3月13日，相关研究成果以《锡烯薄膜中的第二类伊辛配对机制》（“Type-II Ising pairing in few-layer stanene”）为题在线发表于《科学》（Science）上。图1. 实验测得的锡烯超导中奇异的上临界磁场行为。颜色代表样品的电阻（紫色区间为正常态，深蓝色区间为超导）。圆圈标出了不同温度下的上临界磁场。实线和虚线代表了不同的理论模型，其中红色为本工作中提出的第二类伊辛配对机制。左下和右上的示意图分别画出了锡烯的原子结构和能带。薛其坤教授研究团队长期从事原子级可控的高质量薄膜的制备和物性探索，在二维超导领域发现了单层铅膜超导、单层铁硒/钛酸锶界面高温超导和双原子层镓膜超导的格里菲斯奇异性等。2018年，团队核心成员张定副教授等人首次发现灰锡薄膜—锡烯—具有超导电性（ 《自然-物理》Nature Physics, 14，344（2018）），随后发现其面内上临界磁场超过了常规超导体的上限—泡利极限。为了进一步深刻理解锡烯的二维超导特性，研究团队与德国马普固态研究所的约瑟夫-福森（Joseph Falson)博士和尤根-斯密特（Jurgen Smet）教授合作，利用极低温强磁场下原位旋转测量技术，系统测量了不同厚度锡烯样品在近乎整个超导温度区间上临界磁场的变化行为，发现上临界磁场不仅超出泡利极限，而且在温度逼近绝对零度时仍无饱和迹象，这是典型的伊辛超导行为。由于锡烯具有中心反演对称性，这些行为不能用现有的伊辛超导理论解释。为了理解这一令人困惑的现象，清华大学物理系徐勇副教授和北京师范大学刘海文研究员等开展了深入的理论研究。论文链接：https://science.sciencemag.org/content/early/2020/03/11/science.aax3873