摘要: 铜氧化物超导材料面临的境地，就是看似有才，实难尽其材。从材料本身来看，铜氧化物属于陶瓷材料，天生就属于易碎品。诸如Bi 系、Tl 系、Hg系等材料，它们往往具有很强的各向异性，几乎是层状二维材料，极其容易撕成薄片，用刀片一划拉就可以分离，也非常脆弱，稍加压力就会成一堆碎片。因此，表面上十分光洁漂亮的铜氧化物单晶材料，在力学性能上却十分脆弱(图3)。如果将铜氧化物超导材料做成超导线材或带材，放到显微镜下去一看，就会发现存在无数个脆脆的小碎片堆在一起，或者是无数个分叉的裂纹存在于材料之中，同样极大地拉低了整体力学性能(图4)。加上许多情况下，铜氧化物的临界温度取决于氧的浓度，而要控制氧的浓度需要通过许多复杂的手段如高温退火处理等来实现，所以要在超导线材中实现均匀的超导温度分布，技术难度非常大。而且铜氧化物的各向异性，还特别体现在超导电性本身上，也就是说，在同等磁场环境下，沿着Cu-O面内和垂直于Cu-O面的超导电性差异非常大。由于超导电缆往往采用的是多晶粉末样品制备，Cu-O面的取向是杂乱无章的，这意味着每个小晶粒的超导“下限”将决定外界磁场的极限值，结果就是大家一起按最低标准走。好好的高温超导，却不让人好好地用！