陶瓷超导体的磁化强度和临界电流密度

假定晶内临界电流密度 Jc 为常量(Bean 模型),由磁化强度定义直接计算了四种形状的晶粒的不可逆磁化强眨 M 与 Jc 的关系,得到了相应的 Jc(△M)中的几何因子修正量.对第二类超导体,退磁场和退磁因子在 Meissner 态和H_(c1)附近的混合态仍是重要的,在其余磁场中都可以忽略.对氧化物陶瓷超导块,由于弱连接,晶间磁场近似等于外场.讨论了块样中非超导部分对实验测量的磁化强度■及 Jc 估算的影响.     

122型铁基超导线带材实用化研究进展

在种类众多的新型铁基超导材料中,122型铁基超导体具有高转变温度、超高上临界场、低各向异性、高临界电流密度等优点,因此成为高场应用领域最具竞争力的铁基超导材料.目前122型铁基超导线带材在4.2 K,10 T下的传输临界电流密度已经超过10⁵A/cm²这一实用化门槛值,表现出十分广阔的应用前景.本文回顾了新型铁基超导体的发现及发展历程,结合122型铁基超导体的自身特点,就如何制备高性能122型铁基超导线带材展开讨论,同时对粉末装管法制备流程中影响线带材性能的几大关键因素进行了详细分析.重点介绍了近年来122型铁基超导线带材的实用化研究进展,包括高强度线带材的制备、圆线的研制、多芯线材及长线的制备、超导接头的研究、力学性能及各向异性的研究等.对122型铁基超导线带材实用化研究进行了总结,并对其未来的发展趋势进行了展望.     

冷压烧结的BiPbSrCaCuO超导块材临界电流密度及其V-I特性研究

用硝酸盐共分解和固态反应法制备出 BiPbSrCaCuO 近高温单相样品,在此基础上进行冷压烧结.分析表明样品中晶粒 c 轴沿垂直于加压表面有较好的取向排列.其临界电流密度Jc 明显地得到改善,77.3K 零场下,Jc 达到1040A/cm~2.同时还研究了冷压 Bi 系块材的V-I 特征,并利用磁通蠕动模型对实验结果作了较好解释,认为在冷压烧结的 Bi 系块材中,磁通蠕动是影响临界电流密度提高的主要因素.     

Bi2Sr2CaCu2O8+δ单晶超导临界温度的各向异性

研究了具有不同氧含量的Bi2Sr2CaCu2O8 δ单晶超导临界温度的各向异性,通过测量沿ab面和c轴的电阻率发现,在轻欠掺杂到过掺杂区域,单晶沿ab面和c轴的Tc值是比较接近的,但在重欠掺杂区,沿ab面的Tc值比c轴的Tc明显高,从平衡态的相位涨落模型可以得到,由于涨落效应对 c轴的临界电流密度的压制作用比对ab面的要强,导致了Tc的各向异性,但这种模型无法解释重欠掺杂超导体中ab面和c轴的Tc如此大的差别,我们认为重欠掺杂超导体中的相位涨落行为不同于其他掺杂超导体中的行为,实验和理论上都值得进一步深入研究。     

熔融织构YBCO超导体磁化临界电流的各向异性

对烧结处理和熔融织构处理 Y_1Ba_2C_3Ox 超导体材料分别进行磁化曲线测量,结果表明熔融织构样品,其磁化强度明显地受外加磁场方向的影响,应用扩展的 Bean 模型,我们计算了沿晶体 ab 面和 C 轴方向的磁化临界电流密度,对于一长条样品,它们值分别为2.3 ×10~4A/cm~2(77K,1.2T),8.9×10~2A/cm~2(77K,1.2T).将两者的比值与前人的工作了比较.     

氧化物超导体的临界电流问题

1988年 8 月16-19日在美国SnowmassVillage,Colorado的“高温超导体的临界电流”会议上集中讨论了氧化物超导体和Nb3Sn等金属超导体在临界电流密度人上有显著差别的原因.目前1T磁场下烧结块状氧化物超导体的Jc(77K)以Tc可达125K的TlSrCaCu系为最高,接近了 102A/cm2,但仍比4.2K下Nb3Sn的Jc低四个数量级.从熔体中形成的具有织构的YBa2Cu3O7(晶粒最长的达10mm)的Jc接近104A/cm2,比上述烧结样品提高了二个数量级,在SrTiO3单晶上外延生长的YBa2Cu3O7簿膜的Jc又提高一个数量级.实验还指出:在强磁场(如10T)下,超导转变急剧展宽,电阻-…     

一种高温超导薄膜临界电流密度感应法无损测量装置

临界电流密度(Jc)是超导薄膜、块材、带材等材料的基本性能参数,决定了超导器件及设备的性能和稳定性,简易、准确的无损Jc测量方法对超导材料特性研究及超导器件的性能保障具有重要意义。本文介绍一种基于三次谐波测量的高温超导薄膜局部临界电流密度测量方法和测量装置。研究显示,在一定幅值的初级线圈交流磁场激励下,Ⅱ型超导体会产生非线性响应,通过分析次级线圈中三次谐波分量的幅值变化,可以推算超导体的局部临界电流密度。我们搭建了一套基于此原理、适用于液氮条件的测量装置。通过对比实验,对测量的准确性进行了验证,尤其针对微弱的微纳伏量级被测信号,采取了必要的噪声抑制措施,并通过对测量数据的校正,提高了测量的准确度。实验研究显示,基于三次谐波测量的方法对于超导薄膜的临界电流密度的测量准确度较高,进行误差修正后,测量装置的误差小于10%。超导薄膜感应法测量装置的搭建十分方便,而且应用灵活,对于大面积超导薄膜的临界电流密度分布测量具有十分显著的优势。     

硬度和电负性对掺杂二硼化镁体系临界电流密度的影响

依据Slater过渡态计算法计算出的元素的硬度和电负性作为标度,通过对二硼化镁及掺杂二硼化镁超导体硬度和电负性的计算,研究了二硼化镁及掺杂二硼化镁超导体硬度和电负性与临界电流密度的关系,发现其具有较好的规律性。由此,提出用硬度均衡值ηcq和电负性的平均效应值cχq作为提高掺杂二硼化镁超导体临界电流密度的一个新依据,对今后二硼化镁超导电性的改善有很好的指导意义。     

交流磁场振幅和频率对J_c不均匀超导体谐波的影响

本文采用Jc不均匀超导体模型来研究多晶超导体的磁性质,运用非线性磁通蠕动模型,通过数值模拟得到交流磁化率基波及谐波随温度的变化关系.系统分析了交流磁场振幅和频率改变对Jc不均匀超导体交流磁化率基波及谐波的影响.结果表明,交流磁场振幅和频率的变化对交流磁化率的影响存在显著差异,并归因为交流磁场振幅和频率的改变引起的磁弛豫时间的改变不同所致.上述结果为分析Jc不均匀超导体交流磁化率的实验现象提供了相关依据.     

MgB2超导体含碳掺杂研究进展

MgB2超导体具有临界转变温度39 K、原材料廉价及制备工艺简单等优点,被认为是MRI中已用超导体最好的替代者.但是临界电流密度(Jc)随外加磁场增大下降较快的这一问题极大的阻碍了其实际中的应用.实验结果表明:采取掺杂的方法来提高MgB2的超导电性尤其是高场下Jc值是一条有效的途径,本文概述了用单质碳和含碳化合物对MgB2超导体进行掺杂从而提高其超导特性的最新研究工作,具体介绍了掺杂物颗粒大小、掺杂量以及烧结温度等参数对MgB2超导电性的影响.研究表明:在碳单质掺杂中纳米级碳颗粒和碳纳米管具有比较好的掺杂性能,可以大幅度提高高场下的Jc值;在含碳化合物中,用纳米级SiC进行掺杂不仅可以大幅度提高高场下的Jc值,而且相比碳单质有更高的Tc值.根据目前的研究结果,最后本文对MgB2超导体掺杂研究的未来发展趋势进行了展望.