高温超导体混合态的钉扎力与标度律

基于推广的磁通热激发模型，我们提出了评估超导体中钉轧力的一个新方法，该方法用于一个统一的形式表达了温度，磁场以及电流密度对作用于磁通线上钉的扎力的影响，它解释了超导体混合态的电阻行为，并很好地拟合了Ｂｉ－２２２３外延膜钉扎力的标度行为。     

临界电流测量中的影响因素的研究

我们采用直流四引线法对银包套的Ｂｉ２－ｘＰｂｘＳｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｙ,（Ａｇ－Ｂｉ２２２３）带材进行了临界电流的测量研究了外加磁场和电流扫描速度对临界电流的影响结果表明,电流扫描速度和磁场增加使临界电流减小,并且磁场增加使Ｖ－Ｉ曲线对加电流速度的敏感程度发生变化利用电动力学方程和磁通玻璃态蠕动机制对实验结果进行了解释,将磁场、温度、磁通钉扎强度对约化临界电流的影响归结成单一的临界电流参数ｎ的影响,和实验结果符合得比较满意．１引言 临界电流密度Ｊｃ是表征技术应用超导材料性能的主要参量之一,也是表征…     

超导线的表面区域处理提高其磁场下的输运能力

对超导体在外磁场中的特性进行了归纳,外磁场在超导体中有磁场穿透深度限制,超导体表面有超导壁垒效应和表面钉扎作用,造成了外磁场在超导线表层密度最大而芯部没有磁通穿过.表面钉扎和壁垒效应存在的竞争主要集中在表面刺入超导体的柱形空穴.为了提高超导线在外电场中的输运能力,在制备上常用提高钉扎性能,而这也有阻碍电流的作用,对超导线芯部区域没有提高钉扎作用的必要,反而因为它有害于电流传输.根据这些理论尝试设计出多层结构的超导线,内芯是致密的净超导体晶体结构,外面是与磁场穿透深度厚度相同的一层掺杂、取代等作用提高钉扎性能的外场渗透层,在超导材料表面与包套材料之间是纳米修饰或者其他手段提高表面钉扎能力的连接层,减少连接层的垂直超导线的柱形纳米空穴可提高壁垒效应.这种结构因为减少了常规制备中不考虑内部没有磁通而仍然有钉扎处理材料对载流子的散射作用,这种结构使超导线的输运能力得到了一定提高.     

利用压力方法获得高2223相含量的Bi系超导材料

为制备高２２２３相含量的Ｂｉ系超导块材，提出退火处理施以６ＧＰａ高压冷处理的工艺。利用这种方法，可使２２２３相的形成速度得到大加快。从２２１２相出发，经分别为２０小时的退火和缓冷后，样品接近单２２２３相。考察了２２１２相样品退火各阶段的相结构，并粗略地分析２２２３相的生成过程，初步解释了压力处理促进２２２３相生成的相理。基于以上讨论，提出一个制备较高质量Ｂｉ系超导块的方法，其复现率很好。     

T1系1223相超导体的不可逆线

研究了（Ｔｌ０．５Ｐｂ０．５）（Ｓｒ０．８Ｂａ０．２）２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｙ超导体的不可逆场Ｈ（Ｔ），并与Ｙ系Ｂｉ系和Ｔｌ１２１２相超导体作了比较。实验表明，在７７Ｋ下Ｔｌ１２２３相的不可逆场高达５Ｔ。证明了该材料在高温下的磁通钉扎比Ｂｉ系超导体和Ｔｌ１２１２相导体强得多，并对此作了讨论，由磁滞回线估计的磁化电密度Ｊｃ在７７Ｋ和２Ｔ磁场下大于１４＾４／ｃｍ＾２。     

一维非相互作用vortex体系的经典和量子蠕变行为的特性

本文在未考虑ｖｏｒｔｅｘ 之间相互作用的情况下,分别用随机方程和路径积分方法研究ｖｏｒｔｅｘ 体系的经典蠕变和量子蠕变行为．给出了在这两种情况下受外力驱动的磁通运动速率,以及它与外加驱动力、钉扎力、粘滞系数的关系．分析显示,作为外加驱动力的函数的有效势的曲率以及钉扎势之间的耦合对磁通蠕变也有影响     

热处理温度对MgB2超导材料的超导电性及微观结构的影响

采用粉末烧结方法在不同温度（650℃，700℃，750℃，800℃，850℃，900℃）制备了MgB2超导块材．采用X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）研究了热处理温度对MgB2超导材料的成相及微结构的影响．采用磁化法测定不同温度制备MgB2超导材料的超导电性．结果显示热处理温度对MgB2超导材料的晶粒尺寸、形状和超导电性有明显影响，700℃制备的MgB2超导体具有最高的临界电流密度和最好的磁通钉扎特性，细小的晶粒尺寸是样品磁通钉扎特性改善的原因．     

晶格失配应力场在铜氧化物超导体Y－123的钉扎作用

本文选择了在ＹＢａ２ＣｕＯ７－６中用稀土元素Ｈｏ替代Ｙ后形成的具有一定晶格失配度的体系作为研究的重点，通过引入有效原子缺陷模型，得以用较简化的形式描述以Ｈｏ为中心的应力分布，并计算了磁通线在该应力场小受到的钉扎力，结果进一步表明了在适当浓度下的掺杂将能够成为用氧化物超导体中有效的钉扎中心．     

Re掺杂对Hg系超导体U-J关系的影响

本文研究了Ｈｇ０．７Ｃｒ０．３Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｙ,ＨｇＢａ２Ｃａ２Ｃｕ２．９Ｒｅ０．１Ｏｙ,ＨｇＳｒ２Ｃａ３Ｃｕ３．８Ｒｅ０．２Ｏｙ的磁性,发现Ｒｅ的掺入会改变ＵＪ关系．由驰豫测量结果分析得到Ｈｇ（Ｒｅ）１２２３,Ｈｇ（Ｒｅ）１２３４具有对数钉扎势Ｕ＝Ｕ０Ｈ－ｎｌｎ（Ｊｃ０／Ｊ）,其中对Ｈｇ（Ｒｅ）１２２３在２０Ｋ～６０Ｋ范围里Ｕ０和Ｊｃ０近似与温度无关;对Ｈｇ（Ｒｅ）１２３４,Ｕ０和Ｊｃ０与磁场和温度有关．而Ｈｇ１２２３具有幂次方钉扎势Ｕ＝Ｕ０（Ｊｃ０／Ｊ）μ．另外,由磁化曲线Ｍ（Ｈ）的测量得到临界电流密度随磁场的变化关系．结果表明Ｈｇ（Ｒｅ）１２２３在２０Ｋ～９０Ｋ、Ｈｇ（Ｒｅ）１２３４在２０Ｋ～７０Ｋ的温度范围内,临界电流密度随磁场的变化关系均可以用由对数钉扎势得出的Ｊｃ（Ｈ）关系很好地描述．我们认为Ｒｅ掺入引起的体系的各向异性的减小和岛状钉扎中心,使得材料钉扎能力增强并引起ＵＪ关系的变化     

二维磁通随机钉扎系统动力学行为的数值模拟

本文利用数值模拟的方法,研究在Ｌｏｒｅｎｔｚ 驱动力作用下,随机钉扎环境中运动的二维磁通点阵的动力学行为．通过对不同随机分布点钉扎中心密度和不同磁通间相互作用强度的研究,发现磁通点阵存在从弹性区向塑性区的渡越（ｃｒｏｓｓｏｖｅｒ） , 并且这种渡越强烈依赖于磁通之间及磁通与钉扎之间的相互作用．随着钉扎中心密度的增加及磁通间相互作用强度的减弱,临界钉扎力增强．模拟结果与最近实验结果定性一致．部分结果偏离集体钉扎理论     

Pr离子缺陷对Bi-2223／Ag带材磁通涡旋运动的影响

Pr部分替代Ca可以在Bi-2223的超导层中引起局域缺陷（简称Pr离子缺陷），本文分析了不同含Pr量的Bi-2223／Ag带材在垂直于带面的外场下电阻转变特性，研究了其磁通钉扎势垒的变化规律．结果表明：Pr离子缺陷显著提高了Bi-2223带材的磁通钉扎势垒（U）．不同含Pr量样品的磁通钉扎势垒（U）均满足U／（1-Tirr／Tco）（1／H^α的规律．其不同α值反映了样品中不同的磁通蠕动方式．在不含Pr离子缺陷的样品中．磁通主要以双弯结的方式进行蠕动，含Pr离子缺陷的样品中磁通蠕动主要以直接剪切的方式进行．     

高T_c超导体YBCO磁通钉扎的计算机模拟研究

临界电流密度Jc是影响高温超导体在强电领域应用的一个重要参数,在实际应用中,特别在外加磁场下,临界电流密度与超导材料的磁通钉扎性质密切相关.因此,磁通钉扎一直是高温超导体研究中的一个重要领域.由于高温超导体磁通钉扎力密度Fp的标度律存在,本文根据D.Dew-Hughes总结的钉扎力函数,主要存在两种主要作用类型(正常相和△K).我们将D.Dew-HugBes给出的钉扎力密度Fp标度函数改进为一个简化的具有物理意义的函数表达式.结合文献中已有的实验数据,我们对YBcO进行了计算机模拟,确定了它的磁通钉扎类型,模拟的研究结果与实际情况比较吻合.     

低氧压对Bi—2223／Ag复合带组织与性能的影响

本研究了０．１２ｍｍ×４．５ｍｍ的Ｂｉ－２２２３／Ａｇ试样在Ｐｏ２＝０．２１，０．１３，０．０８，０．０４ａｔｍ气氛中于Ｔ＝７８５￣８４０℃中处理５０小时后，带材显微组织与超导性能的变化。实验发现低氧压下带材熔化温区大幅度降低，低氧压与Ａｇ共同作用促进了２２２３相的形成与取向，在低氧压下烧结氧化芯中心的第二相生长受到抑制，改善了带材截面的均匀性，低氧压烧结＋空气中退火，提高了临界电流密度，且改善     

柠檬酸掺杂MgB_2多晶材料的钉扎机制及钉扎类型研究

该文研究了柠檬酸掺杂的超导材料MgB_2的磁通钉扎机制及其钉扎类型.证实了柠檬酸的掺杂可以使得MgB_2的磁通钉扎类型向晶界钉扎靠近.在未掺杂的MgB_2多晶样品中,此前的报道认为δT_c钉扎机制起主要作用,但我们发现在我们制备的样品中δl钉扎和δT_c钉扎共同起作用,δT_c钉扎占比仅为46%.在掺杂的样品中δl钉扎机制占主要作用,其贡献比重随着掺杂量的增加而增加,在高掺杂的样品中,δT_c贡献比重接近于0.本文的发现表明在MgB2体系中,两种钉扎机制的作用受多种条件控制.     

高温超导体相对定量的磁通钉扎力分析

为了更准确地分析高温超导体在高温如液氮温区的磁通钉扎机制，基于Dew—Hughes模型，对传统的钉扎力标度方法进行了改进，发展了钉扎力密度的多源分析方法．在高温超导体中芯钉扎机制处于主导地位，由正常相和Ginzburg参量(△k)变化引起的点、面和体缺陷在改进分析方法中均将考虑．论中通过几个Bi-2223／Ag带材的钉扎力分析实例对传统的单函数方法和改进多源分析方法进行了比较．结果表明，采用多源分析方法可以更准确地给出样品中起作用的钉扎机制的信息，例如，样品中对磁通钉扎有贡献钉扎中心类型及其相对强度等．     

非理想第二类超导体磁通蠕动的计算模拟研究

本文用Ｃ语言模拟了非理想第二类超导体内的磁通蠕动过程．通过数值计算,给出了样品局部的磁滞回线及恒定外场下的ｂｌｏｇｔ曲线,指出局部磁滞回线对外场变化速度的依赖,还探讨了非均匀钉扎势和自组织临界态模型对磁通蠕动模拟结果的影响     

晶格失配应力场在铜氧化物超导体Y—123的钉扎作用

本选择了在ＹＢａ２ＣｕＯ７－６中用稀土元素Ｈｏ替代Ｙ后形成的具有一定晶格失配度的体系作为研究的重点，通过引入有效原子缺陷模型，得以用较简化的形式描述以Ｈｏ为中心的应力分布，并计算了磁通线在该应力场中受到的钉扎力，结果进一步表明了在适当浓度下的掺杂将能够成为铜氧化物超导体中有效的钉扎中心。     

低氧压对Bi－2223／Ag复合带组织与性能的影响

本文研究了０．１２ｍｍ×４．５ｍｍ的Ｂｉ－２２２３／Ａｇ试样在Ｐｏ２＝０．２１，０．１３，０．０８，０．０４ａｔｍ气氛中于Ｔ＝７８５～８４０℃中处理５０小时后，带材显微组织与超导性能的变化．实验发现低氧压下带材熔化温区大幅度降低，低氧压与Ａｇ共同作用促进了２２２３相的形成与取向，在低氧压下烧结氧化芯中心的第二相生长受到抑制，改善了带材截面的均匀性．低氧压烧结＋空气中退火，提高了临界电流密度，且改善了带材在磁场中的性能．对于本实验的试样，最佳处理条件为：Ｐｏ２＝０．０８～０．１３ａｔｍ，Ｔ＝８２０～８２５℃．     

熔融织构YBa_2Cu_3O_x中碰通钉扎的各向异性及211相对钉力的影响

通过测量不同温度的磁滞回线和不同温度、不同磁场下的磁弛豫，对熔融织构ＹＢａ２ＣＵ３Ｏｘ样品的钉扎各向异性及２１１含量对钉扎力的影响进行了研究（外加磁场分别平行和垂直于Ｃ轴），发现熔融织构样品的钉扎力具有强各向异性，这是由钉扎中心形状的各向异性导致的．临界电流随２１１含量的增加反而降低，表明在这些样品中２１１相颗粒及其周围的缺陷对磁通钉扎起负作用．仅当外场平行于ｃ轴时，才能观察到鱼尾效应，表明这些样品中至少存在两种钉扎中心．     

葡萄糖掺杂对MgB2钉扎机制的影响

本文通过磁性测量获得了葡萄糖掺杂MgB2块材样品的临界电流密度Jc,并利用集体钉扎模型分析了掺杂对其磁通钉扎机制的影响．研究发现,在纯样中δTc钉扎为主导钉扎机制;而在掺杂样品中,随着掺杂量的增加础钉扎所占比重逐渐增大到90％．剩余电阻率的计算结果也验证了掺杂样品中的钉扎机制变化．我们推断础钉扎主要是由碳对硼位掺杂引起...