01
铌元素基础
铌的发现历史、物理化学性质、超导转变温度Tc=9.2K的核心机理。
超导机理元素周期表
02
超导现象入门
零电阻效应、迈斯纳效应、伦敦方程、BCS理论简述。
迈斯纳BCS
03
铌基超导材料体系
纯铌、NbTi合金、Nb₃Sn金属间化合物、NbN薄膜的特性对比。
NbTiNb₃SnNbN
04
铌的冶金与制备
电子束熔炼、粉末冶金、轧制与热处理工艺对超导性能的影响。
冶金热处理
05
超导腔体 (SRF Cavity) 基础
射频超导原理、铌腔体的加速梯度与Q值。
SRF加速器
06
SRF腔体制造工艺
冲压、电子束焊接、化学抛光（BCP）、电抛光（EP）。
BCPEP焊接
07
SRF腔体性能优化
氮掺杂（N-doping）、低温烘烤、表面处理对Q值的影响。
N-dopingQ值
08
大型粒子加速器案例
LHC、XFEL、ILC中的铌腔体应用与性能指标。
LHCXFELILC
09
超导磁体基础
临界电流密度Jc、上临界场Hc2、磁通钉扎机制。
JcHc2钉扎
10
NbTi超导磁体
合金特性、导线制备、磁体绕制与失超保护。
NbTi失超
11
Nb₃Sn超导磁体
A15相结构、青铜法/内锡法制备、高场磁体应用。
A15青铜法
12
核磁共振成像 (MRI) 磁体
NbTi/Nb₃Sn在医疗MRI中的核心作用。
MRI医疗
13
核聚变装置磁体
ITER、EAST中的铌基超导磁体系统设计。
ITEREAST聚变
14
超导量子干涉器 (SQUID)
Nb/AlOx/Nb隧道结原理、DC-SQUID与RF-SQUID。
SQUID隧道结
15
SQUID应用
生物磁测量（脑磁图、心磁图）、地球物理勘探、无损检测。
脑磁图勘探
16
超导数字电路
单磁通量子（RSFQ）逻辑、Nb基约瑟夫森结的开关速度。
RSFQ约瑟夫森
17
超导量子计算
Nb基Transmon量子比特、相干时间与退相干机制。
量子比特Transmon
18
超导滤波器
Nb基薄膜滤波器在无线通信、射电天文中的窄带滤波应用。
滤波器射电天文
19
超导限流器
电阻型与电感型限流器、Nb基限流器的故障电流抑制原理。
限流器故障保护
20
超导储能系统 (SMES)
铌基线圈的储能密度、响应速度与电网调频。
SMES电网调频
21
超导电缆
NbTi/Nb₃Sn电缆的交流损耗、低温杜瓦设计与并网示范项目。
交流损耗杜瓦
22
铌薄膜制备技术
磁控溅射、分子束外延（MBE）、原子层沉积（ALD）工艺。
磁控溅射MBEALD
23
铌薄膜性能调控
薄膜应力、界面效应、厚度对超导转变温度的影响。
应力界面Tc
24
铌基超导探测器
超导纳米线单光子探测器（SNSPD）的工作原理与性能。
SNSPD单光子
25
SNSPD应用
量子密钥分发（QKD）、深空光通信、单光子成像。
QKD深空通信
26
铌的低温工程
液氦温区（4.2K）与亚液氦温区（2K）的冷却技术。
液氦2K低温
27
铌材料表征技术
XRD、SEM/EDS、XPS、低温电阻率测试、磁化率测量。
XRDSEMXPS
28
铌超导体的失效分析
微裂纹、杂质偏析、氢脆对超导性能的退化机制。
失效氢脆
29
铌资源与供应链
全球铌矿分布、巴西/加拿大主要矿区、高纯铌的提纯工艺。
铌矿提纯供应链
30
未来展望
高温超导竞争、铌基拓扑超导、室温超导梦想与铌的角色。
拓扑超导室温超导