熔融织构YBCO的磁性

测量了熔融织构YBCO样品从1.5K到89K的磁化曲线。磁场H平行于c轴时,在1.5K,7K和10K观察到磁通跳跃,在15—83K的温度区间观察到峰值现象。详细分析了磁化曲线和磁临界电流的各向异性。讨论了晶粒之间连接的性质和主要的钉扎中心。 关键词：     

Ag掺杂熔融织构YBCO峰效应研究

本文对Ag掺杂熔融织构YBCO材料的峰效应进行了研究.磁测量结果表明,Ag掺杂不会影响峰效应的产生,但能显著改变峰效应对温度和磁场的依赖关系;峰效应出现的磁场随Ag掺杂量的增加而增高,且适量的Ag掺杂使得高温下仍能出现峰效应.该研究表明,Ag掺杂可以作为显著提高熔融织构YBCO材料磁场下临界电流密度的有效手段,从而可使其在高场下的性能得以显著改善.     

熔融织构YBCO块材表面俘获磁场研究

用霍尔探头系统在７７Ｋ温度下，测量了顶部籽晶技术制备的熔融织构ＹＢＣＯ超导块在场冷后的表面俘获磁场的三维分布，并画出了其二维等高线图．结果表明，对单畴样品，俘获磁场分布图仅有一个峰，其二维等高线基本呈中心轴对称分布．在约０．５Ｔ的磁化场下，测得的最大俘获场为１７０ｍＴ．而对非单畴样品，俘获场的三维分布不是单峰，其二维等高线分布与样品晶畴的表观形貌相一致，即ａｂ面与样品表面平行的大畴区域俘获场最大，其余部分的俘获场较小．因此，可以认为由俘获场的测量能够检测样品内的结晶状况，一般情况下，单峰对应单畴，多峰对应多畴，在多畴间存在弱连接的大角晶界．     

熔融织构YBCO单晶的层间耦合

在０～７．５Ｔ磁场范围内,采用膺磁通变压器结构（八电极）,测量了磁场平行于ｃ轴时熔融织构生长的ＹＢＣＯ单晶上和下两个表面的电阻－温度关系。实验结果表明,在测量仪表所能测量的精度范围内,没有观测到Ｖｔｏｐ和Ｖｂｏｔ的情况,Ｖｔｏｐ总是大于Ｖｂｏｔ。不同磁场下Ｖｔｏｐ／Ｖｂｏｔ随着温度的降低而变化;ｃ－轴电阻的测量结构则表明,样品沿ｃ方向与ａｂ面具有相似的超导电性,且Ｔ＾ｃｃ〉Ｔａｂｃ,这充分表明随着     

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.     

直径53 mm熔融织构单畴YBCO块材制备研究

实验表明:通过对Y123/Y211前驱粉体粒度的调整以及采用Y123∶Y211=1∶0.3摩尔比的配制方案,在顶部籽晶诱导熔融织构生长条件下,可以提高单畴YBCO块材的起始生长温度Ts,从而有效地抑制了大尺寸单畴高温超导块材生长过程中的非籽晶成核现象. 利用这一技术,我们成功地生长出多块直径53 mm、厚18mm单畴YBCO高温超导块材,其中最大磁浮力达到302牛顿,最小为274牛顿,平均磁浮力密度达到12.9 N/cm2(77K、0.55T),达到和超过了该类材料的实用化国际标准.从宏观形貌上看,样品沿径向呈完全织构生长状态,沿轴向也基本呈完全生长状态. XRD和极图分析结果显示,整块样品具有较理想的织构化程度.这一结果意味着近期有望实现更大直径单畴YBCO超导块材的织构生长.     

熔融织构YBCO块材磁通动力学参量的磁光图像研究

通过磁光图像研究熔融织构ＹＢＣＯ块材的剩余磁感应强度在空间的分布和随时间的变化,推算出样品的局域有效激活能Ｕ（ｘ,ｔ）和局域电流密度Ｊ（ｘ,ｔ）以及对数时间尺度ｔ０．实验结果表明在此样品中Ｚｅｌｄｏｖ磁通蠕动模型Ｕ＝Ｕｃｌｎ（Ｊｃ／Ｊ）仍然是有意义的     

等温热重法测量熔融织构YBCO准单晶的化学扩散系数

用熔融织构YBCO块体研磨出来的细粉 ,筛选后可得粒度均匀的片状单晶 .单晶粒平均半径R =2 7.2 μm ,片的两个面为ab底平面 ,所以是不透氧的封闭面 ,因此可将粉视为平均半径R=2 7.2 μm的无限长圆柱体 ,以此几何模型来解二维扩散方程 .在热天平上做出恒温增重曲线 .以二维扩散方程的解来拟合增重曲线 ,得出化学扩散系数D ,和Rothman等单晶和多晶的同位素扩散系数D ab相同 .求得的热力学因子为F =10 ,和Kaupel等的结果相符 .     

熔融织构YBCO块材磁通动力学参量的磁光图像研究(Ⅱ)

由熔融织构YBCO块材表在剩余磁感应强度的磁光图像。推算出局域有效激活能U和电流密度j,进而研究磁通运动的局域效应。在样品的边缘区域,U（j）符合Zeldov对数模型,在样品中心区域,U（j）应该鹰符合Anderson-Kim线性模型。在涡旋线向样品中心运动的前沿区域,可以观察到电流密度随时间先升后降。     

Y2BaCuO5粒子对顶部籽晶熔融织构YBCO微结构的影响

本文主要研究了Y211相粒子在顶部籽晶熔融织构YBCO块材中的分布及其对材料超导特性的影响.研究发现,在籽晶正下方,YBCO超导块材中的Y211粒子分布呈不均匀性.样品在近籽晶处Y211粒子非常少,从样品顶部到样品底部Y211相粒子的容积率呈增大趋势.由于Y123粒子和Y211粒子热膨胀系数存在差异,这种不均匀性导致了块材内部产生微裂纹,从而降低了磁悬浮力.     

Performance of 2-hole YBCO rf SQUID in flux-locked-loop mode at 77 K

A 2-hole rf SQUID has been fabricated using naturally present grain boundary Josephson weaklinks in a microbridge of bulk Y-Ba-Cu-O superconductor. Periodic oscillations in voltage-flux characteristics have been observed up to 80.5 K. The spectral density of flux noise of the SQUID is 8 × 10⁻⁴ Φ₀/√Hz at 100 Hz and 77 K for open-loop mode. The SQUID has been successfully operated in flux-locked-loop mode at 77 K, demonstrating the feasiblity of the device for practical applications. In the flux-locked-loop mode the stability as well as flux noise of the SQUID has been found to improve considerably as compared to that in the open-loop mode. Various SQUID parameters have also been estimated and reported here.     

高温超导体在对称和不对称外磁场中的悬浮力计算

在理想无限长直高温超导 -永磁导轨系统中 ,由于导轨磁场分布的不均匀性 ,超导体运动过程中所处外磁场有对称及不对称分布两种情况。原 Prigozhin模型假设超导体各向同性 ,但 YBCO高温超导体存在明显的各向异性。改进Prigozhin模型增加了原模型中的约束条件 ,考虑了这种各向异性。在对称外磁场中改进 Prigozhin模型的计算结果和原Prizhogin模型相同 ,因为原模型在对称外磁场中自然满足超导体各向异性。在不对称外磁场中计算结果和实验结果吻合较好 ,而原模型计算结果和实验结果差别较大。所以改进模型考虑了各向异性 ,适用于对称和不对称外磁场 ,能得到更准确的计算结果。     

固相反应法制备高温超导材料YBCO实验的研究

介绍了固相反应法制备高温超导材料钇钡铜氧（YBCO）的实验方法,并研究了YBCO样品制备过程中不同烧结时间对样品的超导转变温度Tc及超导转变宽度ΔTc的影响。给出了实验过程中合适的烧结温度和烧结时间的参考值。     

超导电力技术新进展及其未来发展的思考

近年来高温超导材料研究取得很大进展,它在电力领域的应用研究已受到广泛关注,一些示范样机,诸如高温超导输电电缆、变压器、故障电流限制器、电机和储能装置已经研制成功并投入示范性试验.超导技术是21世纪具有战略经济意义的高新技术,文章将介绍高温超导电力应用研究的新进展及其未来发展的思考.     

高通量中性原子氧束流的发生与控制

 采用微波同轴耦合氧气放电产生高密度氧等离子体, 经磁场约束后与一施加负偏压的金属板碰撞复合并反射, 得到通量在10¹³~10¹⁶atom/cm²×s范围可控, 动能约为6-10eV的中性氧原子束流。用双探针技术对生成的氧等离子体进行了诊断测量。根据聚酰亚胺在原子氧作用下的剥蚀率对原子氧束流进行了标定测量。     

超导电力技术新进展及其未来发展的思考

近年来高温超导材料研究取得很大进展,它在电力领域的应用研究已受到广泛关注,一些示范样机,诸如高温超导输电电缆、变压器、故障电流限制器、电机和储能装置已经研制成功并投入示范性试验.超导技术是21世纪具有战略经济意义的高新技术,文章将介绍高温超导电力应用研究的新进展及其未来发展的思考。     

高温高压合成顶角氧掺杂型高温超导系列

 简要介绍了(Sr,Ca)_n+1Cu_nO_2n(Cl,O)₂,即三元数法的Cl-“02n”（或四元数Cl-02(n-1)n）超导系列,简称Cl-系超导体。和通常的高温超导体不同,Cl-系的电荷库由卤化物构成,而非通常的氧化物。即Cl-系的导电区和电荷库由顶角氯连接,根据这一结构特点用“顶角氧”掺杂,高压合成了T_c≈80 K的(Sr,Ca)₃Cu₂O₄(Cl,O)₂超导体。该化合物具有和全氧化物高温超导体可比的超导性能,表明高温高压合成全新的卤氧超导新材料的潜力,以及开发卤氧化物高温超导体群的研究前景。     

铁基高温超导体的超导能隙和自旋涨落：核磁共振研究

文章介绍了利用核磁共振法对铁基高温超导体的研究结果.笔者研究组断定铁基超导是自旋单态配对,并首先发现超导多能隙的存在.正常态的反铁磁自旋涨落在自旋空间是各向异性的,它与超导的关系,是人们关心的热点之一.     

Microstructure and transport properties of various 90° grain boundaries in YBa2Cu3O7 thin films

The microstructure and transport properties of various 90° grain boundaries in (103) oriented YBa₂Cu₃O₇(YBCO) thin films grown epitaxially in situ by 90° off-axis sputtering are compared. The (103) films grown on (101) LaAlO₃ and (101) SrTiO₃ substrates have specific sets of 90° grain boundaries in both principal in-plane directions: 90° [010] twist boundaries along the [101] direction, and 90° [010] symmetrical tilt boundaries and 90° [010] basal-plane-faced tilt boundaries along the (301) direction. No weak-link behavior is observed across some of these boundaries by transport critical current density and normalized magnetic field dependence of J _c measurements along both those in-plane directions. High-resolution transmission electron microscopy reveals variations in the structure and microfaceting of the 90° boundaries, which may contribute to the absence of weak-link behavior. These results have important implications for understanding the behavior of step-edge Josephson junctions.     

Critical current density behaviors across a grain boundary inclined to current with different angles in YBa_2Cu_3O_(7-δ) bicrystal junctions

The critical current density behaviors across a bicrystal grain boundary(GB) inclined to the current direction with different angles in YBa_2Cu_3O_(7-δ) bicrystal junctions in magnetic fields are investigated.There are two main reasons for the difference in critical current density in junctions at different GB inclined angles in the same magnetic field:(i) the GB plane area determines the current carrying cross section;(ii) the vortex motion dynamics at the GB affects the critical current value when the vortex starts to move along the GB by Lorentz force.Furthermore,the vortex motion in a bicrystal GB is studied by investigating transverse(Hall) and longitudinal current–voltage characteristics(I–V_(xx) and I–V_(xy)).It is found that the I–V_(xx) curve diverges from linearity at a high driving current,while the I–V_(xy) curve keeps nearly linear,which indicates the vortices inside the GB break out of the GB by Lorentz force.