超导薄膜螺旋生长结构对临界电流密度的影响

本文用扫描隧道电子显微镜和原子力显微镜观察了不同实验条件一利用激光沉积技术制备的ＹＢｑａ２Ｃｕ３Ｏ７－ｘ超导薄膜的微观结构，并分析了薄膜细胞与超导电性的关系。螺旋生长结构能减少薄膜中的弱连结和在薄膜中形成磁通钉扎中心，因此使超导薄膜的临界电流密度比同类超导体材大得多。     

热处理对NbTi合金临界电流密度的影响

研究了不同热处理次数、热处理温度、热处理时间和真实应变对 Nb50 wt%Ti 与 Nb46.5wt%Ti 合金 Jc 的影响.研究结果表明,适度升高热处理温度,增加最终真实应变,对 NbTi合金获得高 Jc 是有利的.经三次 420℃×40h 时效热处理的 Nb50%wtTi(Nb46.5 wt%Ti)合金,在5T 外场下,最佳 Jc 值达到3100 A/mm^2(3000A/mm^2).     

添加Sm211对MTG—Y123临界电流密度的影响

适量Ｓｍ２ＢａＣｕＯ５（Ｓｍ２１１）的掺入改善了熔融织构ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏｙ（ＭＴＧ－Ｙ１２３）的临界电流密度特性，并且在磁化曲线中出现第二峰现象（鱼尾现象）。在９５０℃进行高温处理后，第二峰消失，并且临界电流密度也降低了，其后的吸氧处理不能完全恢复后处理的临界电流密度特性。这可能是因为形成了（Ｙ，Ｓｍ）１２３，且局域富Ｓｍ的（Ｙ，Ｓｍ）１２３中Ｓｍ代替Ｂａ形成低Ｔｃ相造成的。我们还对比了加及不加Ｓ     

Kondo晶格中超导热力学临界场的研究

本文在两带准粒子模型下研究了Kondo晶格中超导热力学临界场的行为。我们唯象地引入了准粒子之间的有效吸引相互作用,由系统的两个超导序参量所满足的自洽方程出发计算了超导态与正常态热力学函数之差,由此得到了Kondo晶格中超导热力学临界场的表达式,并结合重费米子超导体CeCu_2Si_2、UBe_(13)和UPt_3的有关实验对所得理论结果进行了讨论。     

高温超导电机电枢线圈临界电流密度研究

高温超导线材的临界电流密度受磁场的影响,在设计计算时,通常假设在线圈截面上电流密度是均匀分布的。但是,实际上在线圈截面上,电压是一致的。由于线圈中的磁场不均匀分布,各处的临界电流密度是不同的。采用数值模拟的方法,分析了高温超导线圈截面上的临界电流分布。结果显示,临界电流密度的分布是不均匀的,总的临界电流可比按均匀分布时的计算结果提高25%以上。     

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。     

颗粒超导体临界电流密度的尺寸效应

假设颗粒超导体内某点临界电流密度是该处磁场强度平均值的某种函数,计算了其实测临界电流密度与样品尺寸的关系.发现对目前实验中所用的烧结样品,实验测得的 YBaCuo超导体的临界电流密度有显著的尺寸效应.     

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.     

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。     

Bi2212体系的层间耦合对临界电流密度的影响

通过对具有不同层间耦合强度的Bi2212单晶样品的磁滞回线的测量,得到了样品的临界电流密度Jc随层间耦合强度和磁场的变化关系．实验结果显示,样品的层间耦合减弱,Jc明显减小．同时发现Jc与磁场间存在Jc ∝ exp(-H^a)关系,进一步分析表明,Jc的这种磁场依赖关系是对数钉扎势垒模型的必然结果．     

Angular dependence of the critical current density and the temperature scaling of the flux pinning force in YBCO thin film

In this paper, the critical current J_c(Θ) have been investigated as a function of magnetic-field angle Θ. Θ is the angle between the c-axis and the applied magnetic field direction. This investigation concerned three temperature values (60?K, 78?K and 81?K). The normalized pinning force f_p versus the normalized magnetic field h was also studied (f_p?=?F_p / F_pmax and h?=?H / H_max). The F_p expression was determined based on the Kramer model.The studied sample was a single crystal of YBaCuO thin film deposited by the ablation laser method on the surface (100) of a SrTiO₃ substrate.The results of this work show the existence of point core pinning of the normal centers in the low field regime and the occurrence of the flux creep in high field regime.     

Enhancement of the critical current density in YBCO/Ag composites

YBa₂Cu₃O_7 + xAg?(x = 0.0, ?5.0, ?15.0 and 20 wt%) composite samples have been prepared by the solid state reaction method. The changes in structure are confirmed from the X-ray diffraction analysis and SEM measurements. The critical current density is calculated using Bean's formula from the magnetization measurement. We find that the addition of silver in YBCO enhances the critical current density (?J_C) by a factor of nearly six (for 15% Ag) in comparison to pure YBCO. Enhancement of the pinning force (F_P) by a factor of ten is also reported. The enhancement in ?J_C is investigated over a wide range of magnetic fields. These significant changes in ?J_C and F_P are attributed to the presence of Ag particles as efficient artifical pinning centers in YBCO.     

Magnetic field dependence of critical current density in YBa2Cu3O7

We have measured the transport critical current densityJ _cof sintered YBa₂Cu₃O₇, in various applied fields up to 185 Oe at 77 K. We find a sharp decay ofJ _cwith magnetic field. We show that this sharp decay is consistent with the low field hysteresis results of Groveret al. We argue that the observed field dependence is not caused by intragranular weak links.     

NdFeB永磁体下YBaCuO块材在交流磁扰动中的悬浮力磁滞特性

研究了交流磁扰动对高温超导块材和永磁体之间悬浮力的影响。实验分析了在零场冷(ZFC)条件下,不同频率的交流磁场扰动下的悬浮力曲线;另外还研究了交流磁扰动在永磁体下降和上升过程中对悬浮力的影响,发现上升过程中悬浮力受交流磁场影响较大,而在下降过程中影响则较为不明显,同时随着交流磁场幅值的增大,悬浮力的滞回曲线逐渐加宽。说明交流磁场导致了超导块磁滞损耗的增加,对超导磁浮特性的研究具有理论意义。     

高温超导薄膜临界电流密度的无损测量研究

临界电流密度Jc是超导薄膜的一个重要参量,它可以衡量超导薄膜的功率承载能力。大面积高温超导薄膜制成后,其Jc需要被无损精确测量。文中提出了一种新的交流磁场下的高温超导薄膜临界态模型:(1)基于此模型对薄膜的临界电流密度进行了精确无损测量;(2)并将实验测量的三次谐波电压曲线进行拟合研究。首先,根据麦克斯韦方程和伦敦方程,计算外加直流磁场超导薄膜Meissner态下电流和磁场在薄膜内的分布;然后分析薄膜进入临界态后内部电流的变化,在考虑顶扎力作用的情况下,提出了临界态电流和磁场非均匀分布模型;最后根据其模型,推导出三次谐波电压的表达式。为了验证该理论,分别对四片超导薄膜在不同频率下进行了三次谐波和临界电流密度测量。实验结果表明:三次谐波电压的理论与实验曲线一致;与四点传输法的测量结果相比较,该方法测量超导薄膜临界电流密度的误差在5%左右,具有高精度、无损伤、方便快捷等优点。     

Effects of surface damage on critical current density in MgB2 thin films

We investigated the influence of surface damage on the critical current density (J_c) of MgB₂ thin films via 140-keV Co-ion irradiation. The J_c(H) of the surface-damaged MgB₂ films was remarkably improved in comparison with that of pristine films. The strong enhancement of J_c(H) caused by a surface damage in MgB₂ films can be ascribed to additional point defects along with an atomic lattice displacement introduced through low-energy Co-ion irradiation, which is consistent with the change in the pinning mechanism, from weak collective pinning to strong plastic pinning. The irreversible magnetic field (H_irr) at 5 K for surface-damaged MgB₂ films with a thickness of 850 and 1300 nm was increased by a factor of approximately 2 compared with that of a pristine film. These results show that the surface damage produced by low energy ion irradiation can serve as an effective pinning source to improve J_c(H) in a MgB₂ superconductor.     

一种超导重力仪磁悬浮力的等效计算

为实现超导重力仪磁悬浮力的精确计算,以GWR型超导重力仪为模型基础,采用有限元的思想,将超导球表面电流理想化为多个等高共轴电流环,计算出各个电流环与超导线圈的作用力,求和得到线圈与超导球间的磁悬浮力。利用MATLAB完成计算程序实现,通过改变下线圈电流和上、下线圈电流比,获得满足一定条件的磁悬浮力及其梯度。选取合适的模型参数,计算出线圈对质量为m=4.069 g超导球的磁悬浮力大小为:Ftotal=3.988×10^-2N,磁悬浮力梯度为:-9.699×10^-3N/m,此时悬浮力梯度合适,满足系统稳定性和灵敏度的要求。     

超导悬浮系统中电磁力的有限元分析

利用超导体宏观电磁场的Bean模型和有限元方法对由超导体和超导悬浮线圈所组成的悬浮系统进行了分析计算,通过定量计算与模拟,得到了超导体感应的屏蔽电流分布,从而得到了悬浮间隙及悬浮线圈中的电流对悬浮力的影响规律,同时分析了悬浮线圈尺寸与最大悬浮力之间的关系。这些数值计算结果为优化超导悬浮系统的结构设计提供了理论依据。     

用于ITER的NbTi超导股线临界电流测试方法

介绍了一种用于ITER的NbTi超导股线在不同温度下临界电流测试的方法和装置。该装置包括一孔径为70mm、最高磁场高达16T的背景磁体以及变温杜瓦等系统。对NbTi超导线变温测试设计了二元电流引线。用该系统得到了其NbTi超导股线在不同磁场不同温度下的临界电流,用“Luca”定标律拟合了测试结果,并对测试结果进行了分析。