物理学院"萃英"研究生学术沙龙第二十一期
3月29日下午，“萃英”研究生学术沙龙第二十一期在物理楼中212举行。本次沙龙的主讲人是北大凝聚态物理专业庄承钢博士。庄承钢是03级博士，师从甘子钊院士，冯庆荣教授，近几年科研表现出色，发表文章17篇，其中SCI收录9篇（第一作者6篇，其中3篇SCI），另有3篇第一作者文章在投。
庄承钢博士的研究方向是MgB2(二硼化镁)超导薄膜的制备与表征。该组利用改进的物理化学气相沉积方法成功地制备出了具有超高载流能力的干净极限MgB2薄膜样品，各种参数均达到世界最好水平，《科技日报》对此进行了专访。他这次给我们带来的报告题目是“高质量MgB2薄膜的制备与相应基础研究和应用研究”。 庄博士详细介绍了MgB2材料的各种特性及薄膜的制备过程。
在报告中，庄承钢博士始终和现场的同学们进行热烈的讨论，使同学们受益匪浅，最后庄博士和现场同学分享了自己在科研中的几点感想：
脑力与体力的结合；
耐得住寂寞，沉住心；
注意实验安全；
科学的实验方法；
善于进行科研合作。
报告结束后，庄承钢博士还向同学们展示了在美国交流期间拍摄的一些趣照。
"萃英"研究生学术沙龙第二十一期资料
主 讲 人：庄承钢（凝聚态03博）报告题目：高质量MgB2薄膜的制备与相应基础研究和应用研究沙龙时间：2008年3月29日（周六）下午3：00-5：00沙龙地点：物理大楼中212报告摘要：Beta缓发中子发射是轻丰中子核的一种主要的衰变模式。通过对beta缓发中子和伴随gamma的探测可以得到母核的beta衰变模式，MgB2是2001年被日本科学家首先发现的一种具有超导电性的金属间化合物。由于这种新材料可以比目前普遍使用的铌三锡（Nb3Sn）金属间化合物和铌钛(Nb-Ti)合金等超导材料大大降低运行成本，并且成材和加工性能较好，所以被业内普遍认为有可能成为一种可以与Nb-Ti合金相媲美的实用超导材料，特别是在核磁共振成像技术、加速器技术等超导的强电应用方面，具有可观的开发前景。
从基础学科的角度看, MgB2材料也有特殊性。研究表明,它与高温超导氧化物材料不同,其超导物理机理基本上是电声子相互作用引起的,也就是传统的BCS理论描述的超导电性;但是它具有两个超导能隙,分别对应于两类电子能带的贡献;这种多能隙的超导电性虽然早就有人从理论上预言,但MgB2是第一种明显具有这种特性的材料。多能隙超导电性的研究在物理上有丰富的内容,有基本的学科意义。MgB2材料的电声子相互作用也有许多特色,晶格的非简谐性和多声子作用等问题很突出,也有许多进一步研究的问题。
研究MgB2材料的物理特性,探索提高其性能的途径,都需要有高质量的实验样品,制备高质量的,结构比较理想,成分纯净和有控制地掺入指定杂质的薄膜是一个重要途径。国际上在这方面做过许多工作。美国宾州州立大学教授,我国旅美学者郗小星博士是国际公认的这个方面有重要贡献的。他和他的合作者最先提出的物理化学气相沉积方法制成当时世界上最好的MgB2超导薄膜。
北大物理学院MgB2科研组经过多年努力，利用改进的物理化学气相沉积方法成功地制备出了具有超高载流能力的干净极限MgB2薄膜样品，各种参数均达到世界最好水平。样品的超导转变温度达到了41.4K，表面粗糙度在5纳米以下，具有每平方厘米大于一亿安培的载流能力，接近MgB2超导临界电流密度的理论极限值，为目前世界上临界电流密度最高的报道值。
基于这种高质量的干净MgB2薄膜样品，目前已经在涡旋态磁通行为、非线性Hall效应、磁阻、红外透射光谱、角分辩光电子谱、MgB2双能隙隧道谱等方面开展了进一步的基础理论研究，在可控碳掺杂改性、O2-离子注入改性、SQUID阵列（超导量子滤波器件）等应用方面也取得了一系列成果。
本次报告将从介绍MgB2奇特的超导性质开始，介绍作者以及相关合作者在这方面最新的工作，力图在能力范围内给大家一个关于MgB2超导电性清晰易懂的介绍。相关工作：发表文章17篇，其中SCI收录9篇（第一作者6篇，其中3篇SCI）另有3篇第一作者文章在投。《科技日报》近期对此进行了专访。在2006美国物理学会年会期间海军研究局MgB2专项会议，973超导材料科学项目内部交流会，中科院超导国际合作团队研讨会，第九届全国超导研讨会和2008年美国物理学会年会上多次做作邀请或口头报告。
