同质冷籽晶技术生长SmBCO/Ag超导单畴块材的研究

在前期的研究中,利用NdBCO123冷籽晶技术成功制备出具有理想织构的SmBCO/Ag单畴块材.但由于高质量的Nd籽晶的供应难以得到保证,从而限制了SmBCO单畴块材的批量化制备.Ag可以降低SmBCO坯体的熔点,这为用SmBCO冷籽晶技术引导SmBCO/Ag坯体生长单畴块材提供了可能性.然而,实验中我们发现,坯体里面的Ag容易向籽晶内部扩散,导致籽晶熔融,对单畴块材的生长产生不利影响.为克服这困难,我们通过在坯体和籽晶之间加入一个SmBCO211缓冲层,有效地阻止坯体里面的Ag向籽晶扩散,成功实现了同质冷籽晶技术生长SmBCO超导单畴块材.     

降温速率对Ag-SmBCO单畴生长中自发成核的影响

在前期的研究中曾通过Ag掺杂降低Sm123/Sm211体系熔点,利用Nd123冷籽晶技术成功制备出具有理想织构的SmBCO/Ag单畴块材.但在实验结果中发现相比于未掺杂坯体,掺入Ag后的SmBCO坯体生长速率下降,在所考察的慢冷温区里,生长速率呈不断减小趋势,最终因自发成核而无法继续生长,使得SmBCO单畴区域局限于15×15mm2范围内.为了抑制单畴生长中的自发成核现象,本文研究了降温速率对SmBCO/Ag单畴自发成核的影响.在两组不同条件下的降温速率实验中发现,不同的降温速率对体系自发成核的抑制效果是不同的.利用降低降温速率,成功地将掺Ag SmBCO单畴面积从15×15mm2增大至26×26mm2.     

不同温度下烧结的Y211对YBCO的磁通俘获场的影响

采用顶部籽晶熔融织构法制备了YBCO准单畴块材,研究了在不同温度下烧结的Y2BaCuO5(Y211)粒子在块材中的分布及其对于磁通俘获场的影响.Y211前驱粉是通过使用氧化钇(Y2O3)、碳酸钡(BaCO3)、氧化铜(CuO)粉末在840到970℃之间煅烧制备.扫描电子显微镜(SEM)观察发现,通过900℃烧结的Y211颗粒在准单畴超导块材中的分布是均匀的.总的来说,使用性能好的Y211粉末将会降低Y211颗粒在块材的尺寸,提高了块材的磁通俘获场.在77K的温区下,直径为35mm的YBCO块材的磁通俘获场的最大值可以达到0.73T.     

基于Labview的高温超导单畴块材俘获磁场测试系统

本文利用虚拟仪器技术设计出一套高温超导单畴块材俘获磁场测试系统,能够准确及时地反馈出超导块材整体磁通冻结场的分布.软件平台由Labview搭建,实现计算机与测量设备的精确通信与控制,并对采集到的数据进行处理和表达.底层硬件包括步进电机驱动器,可控支架,高斯测量仪,数字多用表,低温霍尔探头,超导强磁体,低温杜瓦瓶,真空泵及制冷机.整套测量系统准确、高效、便捷、自动化成度高,为进一步高温超导体应用特性的研究和机理理论分析提供了可靠的实验技术方案.