NdFeB永磁体下YBaCuO块材在交流磁扰动中的悬浮力磁滞特性

研究了交流磁扰动对高温超导块材和永磁体之间悬浮力的影响。实验分析了在零场冷(ZFC)条件下,不同频率的交流磁场扰动下的悬浮力曲线;另外还研究了交流磁扰动在永磁体下降和上升过程中对悬浮力的影响,发现上升过程中悬浮力受交流磁场影响较大,而在下降过程中影响则较为不明显,同时随着交流磁场幅值的增大,悬浮力的滞回曲线逐渐加宽。说明交流磁场导致了超导块磁滞损耗的增加,对超导磁浮特性的研究具有理论意义。     

Bi系超导带材的的激活能和钉扎势

本报道了在液氮温区外磁场平行ｃ轴状态下，测量不同工艺制备的银包套Ｂｉ系超导带材短样的磁回滞曲线和磁弛豫曲线。计算了样品的Ｊｃ，激活能和钉扎势，从５００Ｇｓ到５５００Ｇｓ，激活能在７４ｍｅＶ－８２ＭＥｖ范围内随磁场上升变化较小，钉扎势在１２ｍｅＶ－４９ｍｅＶ范围内随磁场上升而下降。     

La_（2－x）Sr_xCu_（1－y）Fe_yO_4正常态的反常磁性

研究了Ｌａ２－ｘＳｒｘＣｕ１－ｙＦｅｙＯ４（ｘ＝０．１３，０．１５，０．１７和ｙ＝０．０，０．００２，０．００４，０．００６）多晶样品在不同磁场下（Ｈ＝１，３和５Ｔ）正常态直流磁化率与温度的关系和超导转变温度与Ｆｅ掺杂含量的关系．结果表明，不掺杂样品的正常态直流磁化率呈宽峰行为．随着Ｆｅ掺杂量的增多，直流磁化率与温度的关系由宽峰行为变为Ｃｕｒｉｅ－Ｗｅｉｓｓ行为．与此同时，超导转变温度随Ｆｅ掺杂含量的变化而变化．这表明载流子浓度是影响超导的重要因素．对Ｆｅ掺杂样品，其正常态直流磁化率与温度的关系可以用Ｘ＝ａ＋ｂＴ＋ｃ／（Ｔ－Ｔ０）很好的表示．我们认为，其中ａ＋ｂＴ项是带Ｐａｕｌｉ顺磁的贡献．对同一掺Ｆｅ样品，增加外磁场时，居里常数ｃ增大而常数项ａ减小．这是由于在Ｆｅｒｍｉ面存在不满的窄带（ｄｘ２上Ｈｕｂｂａｒｄ带），它是导致居里顺磁的原因．增加磁场时它往高能方向移动，窄带的电子空得更多，这些电子移向较宽的杂化带，导致每个Ｃｕ离子的磁矩增大，而带的Ｆｅｒｍｉ面电子态度减小．我们的实验结果也表明，超导电性与能带结构密切相关．     

小型高速超导磁浮轴承优化设计北大核心

轴承是高速机电设备的核心部件。高温超导磁浮轴承具有载重大、刚度高、抗干扰能力强、无需主动控制等诸多优点,可以实现重载高速运行,因此在高速机电设备中具有巨大应用潜力。文中针对中小型飞轮储能器、离心机、脉冲电机等设备实际工程需求,设计并优化完成了一款小型高速超导磁浮轴承。通过三维仿真程序,对磁浮轴承中超导块材和永磁阵列的组合方式和电磁力进行了计算,并对不同气隙下的轴承性能进行了对比。相较于传统二维仿真计算,三维仿真结果考虑了超导块材的空间位置分布,更贴近实际应用,可以作为工程设计的直接参考。相关设计表明,通过合理优化,小型超导磁浮轴承具备足够悬浮力和导向力刚度,可以满足相关系统的工程应用需求。     

REBaCuO单畴超导块的研究与进展

研究了YBCO单畴超导块的结晶形貌、取向、临界电流密度和磁悬浮力之间的关系.测量了不同直径超导块的磁浮力,大直径材料显示出更好的性能.对1200块30mm直径单畴超导块的性能进行了统计,80%以上样品的磁浮力密度超过10N/cm2,标志着批量化工艺已经建立.40～50mm直径单畴超导块也已能小批量的制备,最高性能达到16.8N/cm2.研究了超导块的俘获场特性.25mm直径的GdBaCuO单畴超导材料也被制备,Tc约94K,不可逆磁场超过4T.     

小型高速超导磁浮轴承优化设计

轴承是高速机电设备的核心部件。高温超导磁浮轴承具有载重大、刚度高、抗干扰能力强、无需主动控制等诸多优点,可以实现重载高速运行,因此在高速机电设备中具有巨大应用潜力。文中针对中小型飞轮储能器、离心机、脉冲电机等设备实际工程需求,设计并优化完成了一款小型高速超导磁浮轴承。通过三维仿真程序,对磁浮轴承中超导块材和永磁阵列的组合方式和电磁力进行了计算,并对不同气隙下的轴承性能进行了对比。相较于传统二维仿真计算,三维仿真结果考虑了超导块材的空间位置分布,更贴近实际应用,可以作为工程设计的直接参考。相关设计表明,通过合理优化,小型超导磁浮轴承具备足够悬浮力和导向力刚度,可以满足相关系统的工程应用需求。     

永磁导轨上高温超导块材排布方式与悬浮力关系的研究

本文研究了YBCO块材排布方式与其在永磁导轨上悬浮力的关系.实验结果表明:悬浮力与随悬浮间距成指数关系.而YBCO块材在导轨上方排列方式的不同,导致沿轨道横截面方向,每块超导块获得的悬浮力平均值差异较大.当超导块集中分布于轨道上方磁场强度最大的区域时,超导块平均悬浮力最大.这意味着,与其他排布方式相比,在获得同等悬浮力情况下,这种排布方法的超导块用量最少.这一结果对于超导磁悬浮系统的设计具有指导意义。     

北京自由电子激光Wiggler中电子轨迹偏离的改进

提出了一种从实验上确定用于北京自由电子激光（ＢＦＥＬ）装置的Ｗｉｇｇｌｅｒ中ＮｄＦｅＢ矩形磁块的轨迹敏感系数β的方法．用β值来表征磁单块在Ｗｉｇｇｌｅｒ中对电子轨迹的贡献，并用此β值对磁块进行挑选，优化组合，可达到改进Ｗｉｇｇｌｅｒ对电子轨迹偏离的目的．     

有机超导体κ-(BEDT-TTF)_2Cu(SCN)_2单晶的SHUBNIKOV-DE HAAS效应

测量了有机超导体κ（ＢＥＤＴＴＴＦ）２Ｃｕ（ＳＣＮ）２单晶的Ｘ射线衍射和强磁场下磁阻．样品沿垂直于传导面的晶格常数为１．４９ｎｍ．在１．２Ｋ温度，磁场垂直于传导面的位形下，在６Ｔ以上观测到磁阻振荡，即ＳｈｕｂｎｉｋｏｖｄｅＨａｓ效应．由ＦＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）谱图，我们发现了对应于κ（ＢＥＤＴＴＴＦ）２Ｃｕ（ＳＣＮ）２单晶Ｆｅｒｍｉ面闭合轨道Ｆα频率和开放轨道磁突破频率Ｆβ的存在，Ｆα＝６２０±３０Ｔ，Ｆβ＝４１００±２００Ｔ．     

磁性液体一阶磁浮力原理实验研究

基于伯努利方程推导了磁性液体的一阶磁浮力,实验研究了不同轴线上一阶磁浮力的变化规律,便于学生理解一阶磁浮力变化的本质原因.磁性液体一阶磁浮力受磁场强度、磁场梯度,以及磁性液体的饱和磁化强度和磁化率影响.沿z轴方向随磁场强度和磁场梯度减弱,一阶磁浮力逐渐变小并趋于零,磁性液体悬浮能力变弱.MFP-1磁性液体的饱和磁化强度和磁化率大于MFP-2磁性液体,其一阶磁浮力较大;电流为3.00 A时,MFP-1磁性液体将玻璃、铝、黄铜、紫铜和铅球悬浮,并出现Rosensweig尖峰,而MFP-2磁性液体仅将玻璃、铝和黄铜球悬浮.沿r轴方向不同高度处磁场强度和磁场梯度变化规律不同,随高度增加,磁场梯度逐渐趋于零,此时一阶磁浮力主要受磁场强度影响,测试杯壁处一阶磁浮力最小,出现了非磁性测试球上升过程中向测试杯壁移动现象.