新超导材料研制成功 可使电导率增加10倍(受益股)

据最新一期《自然·通信》杂志报道,美国工程师制作出首个无需半导体的光控微电子器件。该微型器件使用了一种新的超导材料,在施加低电压和低功率激光激活时,电导率可增加10倍。这项发现为研制速度更快、功率更强的无半导体微电子设备及更高效的太阳能板铺平了道路。

据科技日报11月10日消息,现有晶体管等微电子器件性能会受限于材料组成。半导体具有带隙,意味着其需要外部能量的推动才能使电子流动起来。而电子的速度是有限的,因为电子在流经半导体时,会不断与原子碰撞,所以半导体会限制器件的电导率或电流。

将电子从材料中释放出来是极具挑战性的工作,需要施加100伏以上的高压、高能激光,或是540℃以上的超高温,这无法应用于微型和纳米级电子器件。

加州大学圣地亚哥分校电子工程系教授丹·赛文皮珀领导的研究团队,找到了一种破除电导障碍的新方法并在微观尺度进行了验证。他们制作出的微型器件不需要上述极端条件就能从材料中释放出电子。该器件包含一个工程化“超表面”,这个超表面由蘑菇状金纳米结构组成,位于平行的金条带阵列之上。

这种设计使超表面在施加10伏以下的低电压和低能红外光时,会生成具有高强度电场的“热点”,从而提供足够的能量将电子从金属中拉出并释放出去。实验表明,器件的电导率有10倍以上的增加。

研究人员表示,这虽然不能完全取代所有的半导体器件,但对某些甚高频率或功率的器件来说,不啻为最佳方式。目前,研究团队正在探求该技术除电子学以外的其他应用,从而为制作出新型光伏器件提供可能。

超导概念股龙头解析:

中天科技:为了更好更快地发展面向输电系统应用的超导限流技术,进而加速相关技术向实用化和产业化转化的步伐,中天科技股份有限公司与中国科学院电工研究所经过协商,决定建立“电力超导技术联合研究开发中心”,双方结成面向输电系统应用的超导限流技术研究开发的战略合作伙伴,共同促成相关技术的转化和产业化。合作双方将以智能电网的建设为导向,共同面向广阔的未来市场。中天科技将充分发挥产品制造、质量检测、市场开拓、资金资源、管理和运行机制等方面的优势;中科院电工将充分发挥人力资源、技术积累、实验平台、测试手段、学术交流等方面的优势。

百利电气:公司公布非公开发行预案,拟发行不超过6,500万股,面向不超过10名特定对象,发行价格不低于16.39元/股,拟募集资金100,000万元,用于超导限流器、GIS、电子式互感器、VW60以及稀有金属深加工五个项目。云南普吉变电站的35KV、1.2KA、90MVA饱和铁心型超导限流器是由百利机电控股集团公司与北京云电英纳超导电缆有限公司合作的项目,并成为目前世界上挂网运行电压等级最高、容量最大的超导限流器。

宝胜股份:多国联合开发的核聚变发电项目(又称人造太阳)可望从中国采购约11亿元的超导电缆。"人造太阳"以探索无限而清洁的核聚变能源为目标,由于它和太阳产生能量的原理相同,都是热核聚变反应,所以被外界称为"人造太阳"。由于超导电缆是中国能够供应的少数部件之一,"人造太阳"计划将在中国采购,而公司为试制阶段的参与者,目前已具备生产能力,是该订单的最有力竞争者。

综艺股份:公司2006年11月与清华大学等合资设立综艺超导科技有限公司开发高超导滤波器技术(项目总投资6000万元,公司拥有50.1%股份),高超导滤波器技术是目前移动通讯基站和雷达系统必不可少的技术,目前能够完整拥有知识产权和产品生产能力的只有美国和中国,该高超导项目为国家863的重大项目,拥有完整的自主知识产权,目前在北京已经完成规模化装备,覆盖人群超过10万人,无故障运营已近一年。

永鼎股份:永鼎股份所在的江苏吴江市的三大支柱产业分别是光电子、光电缆和丝绸。吴江市在“十一五”重大项目专项规划中提到:“十五”重大项目有76个将结转到“十一五”期间续建,需结转项目中包括制造业项目18个,如江苏永鼎股份有限公司的高超导等。永鼎股份在光电线缆新材料方面寻求合作,其中包括高超导材料,由于高超导材料像玻璃一样脆,难以做成柔软的丝,需要用将玻璃拉成光纤那样的办法,将高超导材料拉成细丝,然后捻成束,这样既结实又有柔性,而光缆、电缆生产企业有此优势。永鼎股份集光缆、电缆生产于一身,有望在高超导领域取得突破。

特变电工:新疆特变电工股份有限公司宣布,经过4年多的研发,世界上第二台挂网运行的三相高超导变压器,也是全球首台非晶合金铁芯高超导变压器在通过并网前的各种测试后,在新疆成功投入电网运行。这是我国第一台拥有自主知识产权的高超导电力变压器。据了解,这台高超导变压器样机的负载损耗仅相当于同容量油浸式变压器9型国家标准的4.5%,在产品结构和原材料选用上均是对具有百年历史的传统变压器的突破。高超导电力变压器的研制成功。

西部材料:公司第一大股东西北有色研究院西部超导公司是中国唯一国家认可生产超导材料的厂家和国家实验基地,世界上四大之一生产超导材料的厂家。

沃尔核材:2007年由中国科学院电工研究所牵头研制的75米长10.5kV/1.5kA三相交流高超导电缆,半年多以前已完成了7000小时的配电网试验运行,目前该电缆未出现任何故障,并获得了大量实时数据,为今后更长距离更大容量高超导电缆的研发打下了坚实的基础。该项目由科技部、中国科学院、甘肃长通电缆科技股份有限公司联合资助完成。研发工作集中了国内在超导技术、低技术、电缆绝缘和制造技术等方面的优势力量,由中科院电工研究所牵头,甘肃长通电缆科技股份有限公司、中科院理化技术所、河北宝丰企业集团有限公司、深圳市沃尔核材股份有限公司等单位共同完成。863计划新材料领域办公室组织专家组对该超导电缆了进行现场检查并通过验收。

鑫科材料:作为国内的电线电缆行业龙头企业,其电缆看点实质性突出。