Ag基Bi-2223相复合带材中晶粒取向分布

基于Ag基Bi2223相(Bi2223/Ag)复合带材中晶面取向对提高临界电流密度等实际应用方面的重要性,我们在带材临界电流密度测量的基础上,由金兹玻-朗道(GL)理论计算出沿ab平面和c轴方向的上临界磁场Hc2(H∥ab)和Hc2(H∥c),其比值强烈依赖于晶粒ab平面与带材宽面的夹角θ,由此得到带材中晶粒平面的取向分布.我们发现,Bi2223/Ag带材中晶粒可在-75°<θ<75°范围内自由生长,但不可能有晶粒的ab面垂直于带材宽面的晶粒存在.研究结果表明:95%的晶粒取向为|θ|<75°范围,|θ|=75°～85°在的晶粒只有5%,而在|θ|>85°的区域没有晶粒分布.     

2H-Nb_(0.9)Ta_(0.1)Se_2中磁通涡旋输运的标度行为

测量了 2H Nb0 .9Ta0 .1 Se2 单晶样品在不同电流下电压随磁场变化的曲线V(H) ,并从V(H)曲线得到V(I)数据 .使用标度关系V =α(I-Ic)β进行了拟合 ,得到了临界电流随磁场Ic(H)和微分电阻随磁场Rd 的变化关系 .在微分电阻随磁场变化的曲线中 ,电流较大时 ,靠近上临界磁场Hc2 附近出现一个强峰 ,而在低电流下 ,该峰消失 .同时在临界电流峰效应区的起始处出现一小峰 .实验结果表明掺Ta后 ,涡旋体系的动力学特性发生了显著的变化 .     

2H-Nb0.9Ta0.1Se2中磁通涡旋输运的标度行为

测量了2H-Nb_0.9Ta_0.1Se₂单晶样品在不同电流下电压随磁场变化的曲线V(H),并从V(H)曲线得到V(I)数据.使用标度关系V=α(I-I_c)^β进行了拟合,得到了临界电流随磁场I_c(H)和微分电阻随磁场R_d的变化关系.在微分电阻随磁场变化的曲线中,电流较大时,靠近上临界磁场H_c2附近出现一个强峰,而在低电流下,该峰消失.同 关键词： 磁通涡旋 标度定律 临界电流峰效应     

结构参数对YBCO高温超导螺线管磁体临界电流密度的影响

高温超导带材具有很强的电磁各向异性,是超导螺线管线圈在设计、优化及运行中必须考虑的重要因素。该文通过对SCS4050型YBCO高温超导带材的实验参数进行分析,得出不同背景场下带材临界电流密度的变化曲线;通过有限元仿真软件Ansoft Maxwell,分析了带材结构参数变化时,对螺线管磁体最大磁场、临界电流密度以及储能的影响。研究结果得出随结构参数变化磁体临界电流密度的变化趋势以及影响YBCO磁体临界电流密度的主要磁场角度,为Y系高温超导螺线管型磁体的设计提供一定的理论依据。     

MgB_2超导参量的研究

采用二带Ginzburg-Landau(GL)理论模型,考虑到能带有效质量的各向异性,讨论了MgB2超导体的相干长度ξ(T)、速率υc(T)、伦敦穿透深度λ(T)和临界电流密度j(T)对温度T和角度θ的依赖关系.     

临界电流密度的分布对高温超导体中传输交流损耗的影响

基于Norris方程和Bean临界态模型,假定临界电流密度沿高温超导圆柱体半径的非均匀分布方式,从定量的角度研究了临界电流密度沿高温超导圆柱体径向分布方式的不同对传输交流损耗的影响.考虑临界电流密度沿径向的包括阶梯式和逐点变化式等多种分布方式,通过引进表征超导体内临界电流密度非均匀分布的强弱差异程度的无量纲参数λ推导出临界电流密度非均匀分布方式下高温超导体中传输交流损耗的解析表达式.结果表明临界电流密度阶梯式分布对损耗的影响和临界电流密度逐点变化式分布的情况在损耗曲线的变化趋势和量级上有明显的区别并且随着传输电流的增加临界电流密度的非均匀分布方式对传输损耗的影响也越显著.     

轴向拉伸应变对YBCO涂层导体V-I特性曲线的影响研究

文中实验测试了YBCO涂层导体在77K(液氮)、自场环境、不同轴向拉伸应变情况下的V-I特性曲线,并获得相应的n值。接着,通过对实验数据的拟合建立了一种理论模型,对不同应变下的V-I特性曲线进行了修正,模型修正的结果很好的反映了在实际不同应变情况下的V-I特性曲线变化特征。在此基础上,建立了这种材料n值和应变之间的理论模型,计算结果与实验数据吻合较好。最后,考虑到YBCO涂层导体的n值在材料的弹性区受轴向拉伸应变的影响很小,给出了YBCO涂层导体临界电流与轴向拉伸应变的理论预测模型。通过与实验数据的对比,该理论模型可准确预测任意应变状态下YBCO涂层导体的V-I特性曲线和所对应的n值及其在弹性区的临界电流。     

MgB2超导体参量的理论研究

在各向同性的双带GL理论的框架内,研究了块体MgB2的一些超导态参量:包括关联长度ξ(T),临界Cooper对速度υc(T),London穿透深度λ(T)以及临界电流密度jc(T)随温度的变化关系;并将穿透深度λ(T)和临界电流密度jc(T)的理论计算结果和实验数据作了比较,符合得较好.     

垂直磁场中YBCO薄膜的磁通密度和电流密度分布

通过使用扩展后的Mikheenko等人提出的临界态模型,我们用数值计算方法找出了圆盘状超导薄膜在垂直外磁场中的磁通密度分布和电流密度分布.其中考虑到临界电流密度Jc会随外磁场Ha改变而变化,所以我们采用了Kim型表达式Jc(H)=J0/(1+(|H|/H0)n).计算出的初始磁化曲线和磁滞回线与YBCO薄膜的实验曲线（T=51～77K）符合得很好,说明这个方法在这段温区内比较成功.另外我们也得出并讨论了特征参数J0,H0随温度的变化关系.     

粉末套管BPSCCO／Ag复合带载流各向异性特征的研究

本工作采用直流传输电流和直流磁化行为的测量研究了经恰当热－机制处理后的ＢＰＳＣＣＯ／Ａｇ复合带的临界电流特性，表明：由于ＢＰＳＣＣＯ晶粒的强ｃ轴择优取向，传输和磁化临界电流密度呈现大的各向异性，磁场在ｃ轴的分量起有主要作用，因传输和磁人监蚧电流密度相应于各向异性临界电流密度的不同主分量，故它们随角度变化的行为不同，传输电流的Ｉ－Ｖ曲线入磁驰豫Ｍ－ｔ曲线都呈现幂指数关系，即分别为Ｖ∝ＡＩ和Ｍ∝Ｂｔ，     

Zn掺杂对Bi2212单晶临界电流密度的影响

通过对少量Zn掺杂Bi2212单晶样品不同温度下的磁滞回线的测量,根据Bean临界态模型得到了样品在不同温度和磁场下的临界电流密度.发现不同温度下的临界电流密度与磁场的关系可以用Jc(H,T)=Jc(0,T)exp(-Hα)进行拟合,并且拟合参量α随温度的上升而增大,而在Pb掺杂和纯Bi2212单晶中α值基本上是不随温度变化的.将得到的Jc与Pb掺杂和纯Bi2212单晶的结果进行比较,发现在相同的温度和磁场下Zn掺杂样品具有最高的临界电流密度,表明少量Zn掺杂使得样品的临界电流密度得到提高.Zn掺杂对Bi2212体系临界电流密度的提高主要来源于在材料中引入了有效的涡旋钉扎中心,而Pb掺杂体系中Jc的提高是体系的层间耦合增强导致的结果.     

YBa_2Pb_xCu_(3-x)O_y的临界电流特性

本文系统地研究了 Y Ba_2Pb_xCu_(3-x)O_y(0≤x≤0.4)高温超导体的正常态电阻率,交流磁化率,临界温度和临界电流密度等参量之间的关系.结果表明,在0≤x≤0.4范围内,样品的 T_c只有很小的变化,而电阻率和临界电流密度则随 x 发生显著的变化.特别是当 x=0.1时,样品的电阻率最小而相应的临界电流密度最大,在液氮温度下 J_c 为单相 Y Ba_2Cu_3O_(7-δ)样品的三倍多.作者还发现样品内界面层对临界电流的影响比超导相所占比例更大.作者应用McMillan 理论和 Ambegaokar-Baratoff 理论结果分析了实验数据.     

MRI用低铜比NbTi超导线材组织和性能

本文以高均匀性Nb47Ti合金锭和高纯无氧铜为原材料,制备了铜比为1.0,Φ0.846mm的MRI(Magnetic Resonance Imaging)用低铜比NbTi/Cu超导线.研究了最终应变和间隔应变对MRI用NbTi/Cu超导线微观组织和临界电流密度的影响.测试结果表明:时效3次时,最终应变在3.0~4.4之间,随最终应变增大,临界电流密度呈先增大而后降低,最终趋于稳定的变化规律;最终应变相同的条件下,增大间隔应变会导致临界电流密度的降低.经过工艺优化后,临界电流密度最高为3208A/mm2(4.2K,5T,判据0.1μV/cm).微观组织观察表明:临界电流密度最高时,α-Ti沉淀相呈褶皱弯曲状,并弥散的分布在β-NbTi基体之上.     

层状高温超导体的临界电流理论

本文提出了一个关于层状高温超导体临界电流密度Ｊｃ的理论，对于强各向异性高温超导体，讨论了临界电流密度随温度的磁场的变化，得到了临界电流密度在低温区和强钉扎区随温度线性减小；而在高温区和弱钉扎区则随温度指数衰减的结果。     

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.     

各向异性样品临界电流密度的自场效应

本采用Ｎｅｗｔｏｎ迭代法解决了无限长各向异性ＨＴＳＣ导线临界电流密度的自场效应，设临界电流密度平行于ｘ轴，外场与ｙ轴成θ角。我们给出了零外场下，临界电流密度及其自场的空间分布，计算了平均临界电流密度与θ角和外场数值的关系，发现并讨论了自场尺寸效应中的极值问题。我们的方法将可以有效地推广到其他更复杂形状和性质的样品中。     

熔融织构YBCO块材和Bi-2223/Ag带材磁光图像研究的评述

熔融织构YBCO块材表面的磁感应强度在空间的分布和随时间的变化可以用磁光图像观测.熔融织构YBCO块材的l临界电流密度成功地由饱和抗磁场确定.局域电流密度随时间变化的反常行为从不同磁通动力学模型随空间的时间的转换理解.Bi-2223/Ag带材超导芯中的片晶中的电流密度在67K可达1.5×105A/cm2.由剩余磁感应强度的分布和超声振荡后的碎片证实的超导芯中的网状弱超导区是限制Bi-2223/Ag带材临界电流密度的主要原因.     

Nd1.85Ce0.15 CuO4-δ单晶c-轴方向电阻的低场行为

采用自助熔剂缓冷法成功地生长出了Nd1.85Ce0.15CuO4-δ单晶,其零场下零电阻温度约为21K.在0-0.5T范围内分别测量了磁场平行和垂直样品表面的电阻转变曲线以及0.5T不同角度下的电阻转变曲线.结果显示磁场平行和垂直样品表面时的转变温度Tp随磁场的变化均服从H=H0(1-Tp(h)/Tp(0))2关系.0.5T不同角度下的转变温度Tp符合有效质量模型,即Tp∝H1/12(cos2θ+sin2θ/γ2)1/4.该单晶的各向异性因子γ约为45.     

不同Ti含量对NbTi超导体临界电流密度的影响

利用Nb片和Ti片交替组配加工,经扩散反应制备了Ti含量从43WT%到57WT%之间的三种不同成份的NbTi超导线.测量了三种不同成份的临界电流密度Jc,讨论了在磁场下不同Ti含量对NbTi线临界电流密度Jc的影响,并对磁通钉扎机制进行了分析.通过扫描电镜(SEM)观察了Nb/Ti界面扩散形态及微结构,并运用多源标度分析法[1]对不同成份的NbTi超导线进行了磁通钉扎力密度随磁场变化曲线的拟合.结果表明:随着含Ti量的增加,其临界电流密度在低场时很高,而在高场时的性能偏低,且下降迅速,而含Ti量低的超导线在高场时的性能更具有优势;超导线在不同磁场下的性能是由点钉扎和面钉扎两种钉扎机制共同作用决定的.     

增加复合抛物面聚光器(CPC)最大聚光角的几种方法及结果比较

本文简单阐述了复合抛物面聚光器(CPC)的结构与设计原理,介绍了三类增加CPC最大聚光角θmax的方法:平移、截底和旋转,给出了各方法中最大聚光角θmax随几何尺寸变化的计算公式.对不同聚光比的实际CPC,给出了.在三类方法变化情况下,最大聚光角增量δθmax随几何变量的变化曲线,并对影响CPC最大聚光角变化的关键因素进行了讨论与分析.