铁基超导体,是化合物中含有铁,在低温条件下具有超导现象,且铁是形成超导现象主体的一种材料。20世纪10年代,低温超导材料被发现,80年代,高温超导材料技术研究实现突破,铁基超导体可以工作在液氮(77K)环境中,属于高温超导材料的一种。
现阶段,已经发现的超导材料有几千种,其中具有实用价值的主要是低温超导材料(例如铌钛超导体NbTi、铌锡超导合金Nb3Sn)、铜基氧化物高温超导材料(包括铋Bi系、钇Y系两大类,例如铋锶钙铜氧BSCCO、钇钡铜氧YBCO)以及铁基超导材料。根据新思界产业研究中心发布的
《2022-2027年中国铁基超导体行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,与低温超导材料以及铜基高温超导材料相比,铁基超导体具有制备成本较低、各向异性较低、临界电流密度高等优点。
目前在全球范围内,低温超导材料是市场主流产品,但其冷却介质是液氦,使用成本高,应用成本较低的高温超导材料市场占比正在逐步攀升。从性能方面来看,铁基超导体具有较大竞争优势,未来市场发展潜力更大。铁基超导体可以广泛应用在超导线缆、超导电机、超导存储、医学影像设备、高能粒子加速器、磁悬浮列车等制造中,在医学、工业、电力、交通、国防等领域市场前景广阔。
已经发现的铁基超导体种类众多,主要包括1111型、122型、111型、11型、1144型等几大类,其中,实用价值较高的主要是122型、1144型。122型铁基超导体发现时间相对较早,1144型铁基超导体的晶体结构与之相似,但排列更为规则,规避了122型铁基超导体的一些缺点,产品质量更高。
122型铁基超导体主要是AFe2As2类,A可以是钙Ca、钾K、钡Ba、铯Cs、锶Sr、铕Eu等元素,其中,BaFe2As2、SrFe2As2、KFe2As2实用价值较高。1144型铁基超导体主要是AeAFe4As4类,Ae可以是钙Ca、锶Sr、铕Eu等元素,A可以是钾K、铯Cs、铷Rb等元素,其中,CaKFe4As4实用价值较高。
新思界
行业分析人士表示,铁基超导体研究起步较晚,2006年,日本东京工业大学团队发现了全球首个铁基化合物超导体,2008年以来,中国科学院物理研究所科学家陆续有研究成果问世,目前我国铁基超导体技术研究实力已经处于国际领先地位。2016年,中国科学院电工研究所团队成功研制出全球首根100米量级的122型铁基超导长线。这为我国铁基超导体产业化发展奠定了坚实基础。