热处理条件对MgB2带材物理性能的影响

用Mg和B的混合粉体以及用MgB2粉体作为起始材料，不锈钢作为外鞘，分别制备出MgB2超导带材，并通过不同的烧结工艺对MgB2带子进行热处理．系统地对比研究了样品在不同制备条件下的和Jc不同的内在根源，提出制备性能优异的MgB2带材的可能途径．     

掺杂物对MgB2超导电性能影响的研究进展

总结了不同掺杂物对MgB2超导电性能影响的研究现状,具体介绍了不同粒度、不同类型的掺杂物对MgB2超导电性的影响。目前的研究结果表明:所有掺杂都降低了MgB2的临界转变温度,而除Cu外的大部分掺杂物都可改善MgB2的不可逆磁场Hirr,提高其临界电流密度Jc;在所有掺杂物中,纳米级S iC掺杂对MgB2的超导电性能改进最大。基于目前的研究现状和结果,最后文中对MgB2超导材料的应用前景进行了展望。     

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．     

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.     

预处理柠檬酸对MgB2块材掺杂的影响

本文介绍了预处理柠檬酸(C6H8O7)掺杂对MgB2超导体的影响.通过该实验我们将柠檬酸中的一部分氧元素除去,降低了样品中MgO的含量,从而有效减轻了杂质相对超导转变温度(Tc)的抑制.另外,还发现样品的临界电流密度(Jc)在处理温度为200℃时达到最优值.在10K,4T条件下,200℃预处理的样品的Jc达到1.4×1...     

MgB2／Fe带材Jc的各向异性及MgB2芯织构和成分不均一性的研究

本文研究了在不同磁场方向和温度下非原位Fe包套MgB2单芯带Jc的各向异性，通过对各种工艺条件下带材中MgB2芯的X-ray衍射图进行拟合分析和计算，比较了MgB2芯在Fe-MgB2界面和中心处的织构度和成份不均一性．研究发现带材Jc的各向异性受初始粉末颗粒尺寸的影响．由于受套管材料强度和形变加工工艺的影响，MgB2芯在Fe-MgB2界面处比在中心处有较强的织构．在MgB2-Fe的界面处，700℃淬火样品的X-ray衍射图中发现了由中间相Fe23B6生成的金属间化合物Fe2B另外还研究了MgB4和MgO等主要杂质相的形成原因．     

热处理对MgB_2超导体超导电性和显微结构的影响

采用固相反应法常压下制备MgB2超导块材,研究两种不同的热处理工艺(淬火、预热)对MgB:超导电性和显微结构的影响.结果显示淬火有助于细化晶粒,提高样品的临界电流密度;预热在一定程度上提高MgB2样品的致密度和磁通钉扎力,其中随炉升温600℃预热1 h再升至750℃保温0.5 h后淬火的样品自场Jc达到0.586 MA/cm2,不可逆场超过7 T,20 K下在0.8T达到最大钉扎力Fpumax.     

MgB2/Fe带材Jc的各向异性及MgB2芯织构和成分不均一性的研究

本文研究了在不同磁场方向和温度下非原位Fe包套MgB2单芯带Jc的各向异性,通过对各种工艺条件下带材中MgB2芯的X-ray衍射图进行拟合分析和计算,比较了MgB2芯在Fe-MgB2界面和中心处的织构度和成份不均一性.研究发现带材Jc的各向异性受初始粉末颗粒尺寸的影响.由于受套管材料强度和形变加工工艺的影响,MgB2芯在Fe-MgB2界面处比在中心处有较强的织构.在MgB2-Fe的界面处,700℃淬火样品的X-ray衍射图中发现了由中间相Fe23B6生成的金属间化合物Fe2B.另外还研究了MgB4和MgO等主要杂质相的形成原因.     

Zr掺杂对MgB2超导微观结构和超导电性的影响

将Mg粉、Zr粉和B粉按比例混合获得Mg1-xZrxB2(x=5%10%和20%),压制成型后,在流通氩气的条件下于800℃烧结2h.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析烧结后样品的显微结构和化学组成,采用差热分析(DTA)观察Zr掺杂对MgB2分解温度的影响,并用物性测试仪(PPMS)测试样品的超...     

MgB2超导体含碳掺杂研究进展

MgB2超导体具有临界转变温度39 K、原材料廉价及制备工艺简单等优点,被认为是MRI中已用超导体最好的替代者.但是临界电流密度(Jc)随外加磁场增大下降较快的这一问题极大的阻碍了其实际中的应用.实验结果表明:采取掺杂的方法来提高MgB2的超导电性尤其是高场下Jc值是一条有效的途径,本文概述了用单质碳和含碳化合物对MgB2超导体进行掺杂从而提高其超导特性的最新研究工作,具体介绍了掺杂物颗粒大小、掺杂量以及烧结温度等参数对MgB2超导电性的影响.研究表明:在碳单质掺杂中纳米级碳颗粒和碳纳米管具有比较好的掺杂性能,可以大幅度提高高场下的Jc值;在含碳化合物中,用纳米级SiC进行掺杂不仅可以大幅度提高高场下的Jc值,而且相比碳单质有更高的Tc值.根据目前的研究结果,最后本文对MgB2超导体掺杂研究的未来发展趋势进行了展望.     

利用电泳技术在不锈钢和铁基底上制备MgB2带材

本文首次报道了利用电泳技术在铁和不锈钢基底上制备MgB2超导带材.电阻测量表明,沉积在铁和不锈钢基底上MgB2带材的超导零电阻转变温度分别为37.5K和31K,超导转变宽度分别为0.3K和1K.磁测量表明,(5K,OT)时不锈钢基底上带材的临界电流密度为6×105(A/cm2).X射线衍射谱和扫描电子显微镜图象表明样品结晶良好,晶粒生长致密.本工艺制备MgB2带材时不受系统真空度的限制,生长迅速,成本低廉,并且可以根据不同的需要任意选择基底的形状和大小.     

磁场下MgB2的电导涨落效应

测量了磁场下MgB2的电阻与温度的依赖关系,测量结果表明,磁场下MgB2的临界涨落电导Δσ（H）符合由Ullah和Dorsey提出的关于临界涨落的三维标度方程,MgB2中较显著的临界涨落效应起源于其较高的超导转变温度和层状结构,由临界涨落电导符合三维的标度方程而不是二维,可推知MgB2中存在较强的层间耦合。     

化学气相沉积-后退火法制备MgB2超导薄膜

本文提出在高真空镀膜系统中通过化学气相沉积(CVD)的方法沉积高纯度的先驱B膜,再经过后退火工艺,Mg扩散进入先驱膜而反应生成了MgB2超导薄膜.经过多种实验方法检测,这种薄膜具有较为优异的超导性能,是一种和传统微电子工艺兼容、适宜于工业化大规模生产MgB2超导薄膜的方法.     

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．     

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-T irr/Tc0)(1/Hα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.     

MgB2的氧化过程研究

用热重法(TG)、X光衍射(XRD)和带能谱的扫描电镜(SEM-EDS)研究了MgB2在空气气氛中从室温到1000℃的热稳定性和氧化情况.实验表明在400℃ MgB2开始发生氧化,在700℃以上氧化强烈.实验表明MgB2的氧化是一比较复杂的过程,同时存在Mg和B的蒸发及MgO的形成,另外蒸发的Mg和O的反应可在晶粒表面形成直径为几十纳米左右,长几个微米的MgO晶须,生长的MgO晶须的形状受环境的很大影响.用Freemen- Carroll法和多个升温速率法估算了MgB2的氧化活化能在80kJ/mol左右,表明MgB2是一较易氧化的化合物.     

MgB2交流响应teff的电流效应

本文并从磁通守恒方程出发,详细求导了Slab样品(厚度为d)交流磁化率的测量方程,并以MgB2为例,测量了在不同外场H和交流信号的频率γ交流磁化率,求得Ueff和J的关系实际上是满足Zeldov关系,实验结果和理论假设完全自洽.     

加压原位NMR技术及其应用的研究

介绍了一种风动式加压原位核磁测试管,其可在加温加压条件下(压力1~5.0MPa,温度-70~150℃),在化学反应的同时,捕捉各种稳定或不稳定的反应中间物,产物和反应物的NMR谱.同时报道了该技术在一些研究中的应用.