ثابت شده است که پراکندگی نوترون یک ابزار بسیار مهم در آشکارسازی خواص مغناطیسی ابررساناهای دمای بالا (HTSC) است. اطلاعات دقیق درباره بستگی انرژی و تکانه دینامیک مغناطیسی HTSC مستقیما بوسیله این روش بدست آمده است. در دهه اخیر با پیشرفت روش های رشد بلور، تک بلورهای HTSC با کیفیت بالا و در قطعات بزرگ، که برای انجام آزمایش پراکندگی نوترون اساسی است، در دسترس قرار گرفته است. نتایج اندازه گیری پراکندگی نوترون بر روی این بلورها درک ما را از خواص مغناطیسی HTSC ها چه در حالت ابررسانایی (SC) و چه در حالت بهنجار افزایش داده است. در این مقاله مروری، بررسی نتایج پراکندگی نوترون بر روی دو خانواده اصلی La2-xSrxCuO4 (LSCOx), HTSC و YBa2Cu3O6+x (YBCO6+x)را با تاکید بر خواص پر اهمیت تر و عموما پذیرفته شده آنها در نظر می گیریم. از جمله این خواص حضور افت و خیزهای قوی پادفرومغناطیسی حتی در ناحیه آلاییدگی بهینه در دیاگرام فاز، قله تشدیدی نوترونی که با دمای گذار ابررسانایی Tc تغییر مقیاس می دهد، افت و خیزهای مغناطیسی نامتباین نوارها، و شبه گافی است که در حالت بهنجار مواد کم آلاییده وجود دارد.

نقش مهم برهمکنش قوی الکترون – فونون را در ابررسانای دمای بالا با ارزیابی نتایج برخی آزمایشهای مهم، مانند پراکندگی ناکشسان نوترون و پرتوی X، طیف سنجی نوری با تفکیک زاویه ای، و اثر ایزوتوپ بررسی می نماییم. همچنین، نتایج محاسباتی خود از ویژه مقادیر و ویژه بردارهای مدهای Ag رامان و وابستگی ساختار نوارهای الکترونی به تغییر مکان یونها را بر اساس نظریه تابعی چگالی عرضه می کنیم. به روشنی مشهود است که نقش فونون در سازوکار حالت ابررسانایی دمای بالا باید به طور جدی مد نظر قرار گیرد.

این مقاله پیشرفت فن آوریهای آماده سازی لایه های نازک HTS را از روشهای مبتنی بر لایه نشانی بخار فیزیکی تا آخرین روشهای ارایه شده امروزی مرور می کند. مقاله شامل مسیرهای اصلی فرآیند در محل و کنترل رشد است. فعالیتهای جاری برای ساخت نوارهای مورد استفاده در کاربردهای توانی و نیز ساخت بهینه بین صفحه ای در کوپراتها مورد بحث قرار گرفته است. برخی از مسیرهای آتی در تحقیقات فیلمهای نازک HTS، چه در علوم و چه در کاربرد نیز معرفی شده اند.

انرژی آزاد لندن را با استفاده از چگالی انرژی آزاد در مدل گینزبرگ لانداو در حضور هر دو پارامتر نظم موج s و موج d دوباره تعمیمی می دهیم و نشان می دهیم که بزرگی جفت شدگی موج s و موج (e) d نقش مهمی در تعیین شکل شبکه گردابه ها ایفا می کند. ظاهر شدن نسبت طول همدوسی به عمق نفوذ (x/l) در تصحیحهای مراتب بالاتر چگالی انرژی آزاد موجب بی اثر شدن این تصحیحها حتی برای مقادیر بزرگ e می شود.

نمونه های ابررسانای دمای بالای تک فازچند بلوری Gd1-x-zPrxCazBa2Cu3O7-d (GdPrCa-123) با  0£x£ 0.3 و  0£z£0.35با روش استاندارد واکنش حالت جامد ساخته شدند وآنالیزهایXRD و SEM روی آنها انجام شد. فازهای ناخالصی BaCuO2و CaCu2O3 با درصد کمی (<%1) در نمونه های با غلظت بالایی ازیون pr-Ca مشاهده می شوند. اندازه گیریهای الکتریکی نمونه ها نشان می دهند که با آلایش این مواد با یون Ca، پله های موجود دیده شده در منحنی Tc(x) ،از بین نمی روند و هنوز روند کاهش غیرخطی منحنی Tc(x) مشاهده می شود. همچنین منحنی Tc(z) درنمونه های با x=0 یک کاهش غیرخطی را نشان می دهد. همچنین منحنیهای Tc(x,z) سهمی شکلی برای سری ترکیبات با غلظت ثابتی ازیون Pr و مقادیر متفاوتی ازیون Ca، به دست آمده اند. با مشاهده این منحنی و نیز غیر خطی باقی ماندن منحنی Tc(x) و نیز حضور ناخالصی BaCuO2، پیشنهاد می شود که Pr علاوه بر اثرات شکست جفت و پر کردن حفره های متحرک درصفحات CuO2 ، دارای اثر مخرب دیگری مانند موضعی کردن حفره های متحرک می باشد. اندازه گیریهای مغناطیسی نمونه ها مقدار میدان بحرانی پایینی ازترکیبات را از مرتبه mT به دست داد. منحنی مقاومت بر حسب دمای نمونه ها تحت میدان مغناطیسی، پهن شدگیهایی را نشان می دهد. برازش این منحنیها با نظریه AH، حضور پدیده TAPS را در این نمونه ها در محدوده دمایی نزدیک دمای گذار، نشان می دهند. روند تغییرات پارامتر g در نظریه AH نسبت به دما، میدان و غلظت یونهای آلایشPr  و Ca به دست آمد. مشاهده می شود که با افزایش یون Ca به ترکیب، چگالی جریان بحرانی افزایش و با آلایش یون Pr به ترکیب، جریان بحرانی کاهش می یابد. پیشنهاد می شود که یون Ca تا حد بهینه آلایش به عنوان مرکز میخکوبی و یون Pr به عنوان ارتباط ضعیف عمل می کنند.

در مسیر جستجوی درک الکترونهای همبسته، ابررسانایی دمای بالا هنوز به عنوان یک چالش بزرگ و هم یک منبع درک بیشتر ما باقی مانده است. این مقاله به طور خلاصه دستاوردهای اصلی مطالعه ترابرد گرمایی در دماهای پایین را بیان می کند. در دماهای خیلی پایین شبه ذرات گره ای در گاف ابررسانایی –d موجی تبدیل به حاملین اصلی حرارت می شوند. بی نظمی در رسانندگی حرارتی آنها تاثیری نمی گذارد که این بازتابی از خواص زیر گاف ابررسانایی است. این یافته ما را به دریچه های جدیدی در کاوش درباره ابررساناهای غیر متعارف رهنمون می کند.

خواص الکترونی ترکیب YBa2Cu3O7 با روش انرژی کل – شبه پتانسیل در تقریب چگالی موضعی با در نظرگرفتن تصحیحات گرادیانی بررسی شده است. ساختار نوار انرژی، چگالی حالتهای الکترونی و چگالی بار این ترکیب در تقریب چگالی موضعی و تصحیح گرادیانی محاسبه شده است. مقایسه نتایج محاسبات با نتایج روشهای دیگر مانند TB,LMTO,LCAO,LAPW در این دستگاه نشان می دهد که شکل کلی ساختار نوار انرژی، چگالی حالتها و چگالی بار الکترونی در همخوانی خوبی با آن نتایج می باشد، اگر چه در جزییات، مانند روشهای دیگر، اختلافهای کوچکی وجود دارد. با این دقت محاسبه، اختلاف نتایج در تقریب چگالی موضعی و تصحیحات گرادیانی کوچک است.علاوه بر انجام محاسبات بالا، خواص الکترونی و ساختاری این ترکیب با اعمال فشار بالا برسلول واحد در تقریب چگالی موضعی بررسی شده است. ساختار نوار انرژی، چگالی حالتهای الکترونی، چگالی بار الکترونی، طول پیوندها برای فشار متعارف و فشارهای بالا و تغییرات مقدار حاملهای حفره در صفحات CuO2 و زنجیره های Cu-O با تغییر فشار بر ترکیب، محاسبه شده است. از انجام این محاسبات نتیجه می شود که مقدار حاملهای حفره هم در صفحات CuO2 و هم در زنجیره های Cu-O افزایش می یابد. افزایش مقدار حاملهای حفره، هم در صفحات و هم در زنجیره ها نشان می دهد که افزایش حاملها درصفحات CuO2 تنها عامل برای تغییرات Tc با فشار در این ترکیب نیست. این نتیجه همچنان نشان می دهد که الگوی انتقال بار القایی فشار (PICT) برای توجیه تغییرات Tc­ در این ترکیب کامل نیست. از این محاسبات، مدول حجمی و حجم تعادلی سلول واحد به ترتیب مقادیر 184GPa و 174.89 انگستروم مکعب به دست آمده که در همخوانی با نتایج کارهای تجربی می باشد.

در این مقاله وابستگی دمایی پذیرفتاری مغناطیسی AC در نمونه های چند بلوری (Bi1/6Pb0/4)Sr2Ca3Cu4OY که به روش واکنش حالت جامد ساخته شده اند، در میدانها و فرکانسهای مختلف اندازه گیری شده است. پهنای گذار در قسمت حقیقی و موهومی بستگی شدید به اندازه میدان مغناطیسی دارد. با استفاده از تغییرات دمای قله،TP  بر حسب دامنه میدان، Hac وابستگی دمایی چگالی جریان بحرانی به صورت Jc ~[1-T/Tc]2 به دست می آید، که نشان دهنده پیوندگاههای ضعیف از نوع (SNS) است. تغییرات پذیرفتاری مغناطیسی ac با فرکانس نیز اندازه گیری شده است. با افزایش فرکانس جابه جایی کوچکی در دمای قله،Tp  به سمت دماهای بالا صورت می گیرد. این اثر با پدیده خزش شار قابل توضیح است.

مرور کوتاهی بر برخی خواص ویژه ابررساناهای دمای بالا (HTS) ارایه گردیده است. بیست سال پس از کشف آنها، روشن و روشن تر شده است که رفتار این طبقه جدید از مواد به طور مشخصی از ابررسانایی "متعارف" متمایز است. در ادامه، توجه خود را بر روی مطالعه دو پدیده اثر جوزفسون و اثر مایسنر متمرکز می کنیم که در آنها طبیعت نامتعارف ابررسانایی در HTS ها، دیدگاه جالبی برای درک سازوکار ناشناخته آنها و پتانسیل بالای کاربردهای آنها در زمینه های گوناگون الکترونیک ابررساناها به ما عرضه می دارد.