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在功能氧化物中，REBCO(REBa2Cu3Oy，RE123，其中RE包含Y，Gd，Sm，Nd等稀土元素)高温超导体具有优异的物理性能，高的超导转变温度（Tc）、临界电流密度（Jc）以及冻结磁场（B），因此在超导储能、磁悬浮运输等先进性器件的研究和应用方面具有广阔的前景。YBCO体系超导体的理论研究以及制备技术已经相当完备，可以实现空气条件下大尺寸高性能的YBCO块材的批量制备。相较于YBCO体系，LREBCO体系（LRE包含Sm，Nd等）具有更为优异的超导性能，如更高Tc、Jc等等，因此其具有更大的应用潜力。由于自身体系的高熔点以及LRE/Ba替代效应，高性能的LREBCO超导体较难制备，尤其是在空气条件下。目前，主要有两种方法来制备高性能LREBCO超导体。一种是利用低氧分压（OCMG）的方法来抑制LRE/Ba替代，得到大尺寸和高性能LREBCO块材，但是需要特定的仪器，成本较高；另一种是采取组分控制（CCMG）的方法来实现高性能的LREBCO块材生长，但是这种方法对NdBCO体系效果不明显。简而言之，如何在空气条件下，方便有效地实现大尺寸高性能的LREBCO的制备就变得至关重要。 本文研究的内容主要分为两个方面：引入一种新的方法—冷速控制法（CRCMG）来实现空气条件下高Tc性能SmBCO块材制备,以及探索空气条件下提高SmBCO块材冻结磁场能力的方法。获得的成果如下： 1.利用CRCMG方法实现空气条件下高性能SmBCO块材制备及性能研究 通过氧空位控制，我们成功地利用CRCMG在空气条件下利用Normal组分（Sm123+Sm211）实现了高超导性能的SmBCO块材的生长。SmBCO块材的Tcmid性能为94.8 K(Tconset=95.2 K)，与利用CCMG和OCMG两种方法得到的SmBCO块材的Tc性能是可比的。 首先，我们研究了CRCMG对于空气条件下SmBCO多晶超导性能的影响，得到生长SmBCO多晶的最优冷速，并对这一实验结果给予了基于动力学的解释；其次，利用最优冷速结合加速缓冷的方法，在空气条件下实现了完全生长（a轴和c轴）的高性能SmBCO块材的制备。 2.研究CRCMG和CCMG对于SmBCO性能的共同作用 首先研究了CRCMG和CCMG（Sm242）对于空气条件下SmBCO多晶生长的共同影响，发现此时对应的最优冷速减小为0.5 K/h;其次,发现Sm242相的引入有助于细化非超导相Sm211的尺寸，从而提高SmBCO块材冻结磁场性能。最终我们得到了直径为16 mm，高度为6 mm，冻结磁场高达0.6 T的SmBCO块材。 通过本项工作，本论文希望提供一种在空气条件下制备LREBCO超导体的方法（CRCMG），可以简单有效地生长出高性能的LREBCO块材，从而促进高温超导体领域的科学研究和现实应用。同时，CRCMG这一方法也可引入到其他功能氧化物体系的生长制备，从而得到理想性能的功能氧化物。