Nb_3Sn超导材料的高场钉扎行为

本文利用线性回归分析法处理扩散和气相沉积Nb_3Sn带材样品以及青铜法多芯Nb_3Sn线材样品在高场(～22T)下的临界电流测试数据,得到J_c-B曲线和钉扎力随磁场变化的经验规律。该规律与Kramer模型的钉扎力公式不一致,有待提出新的理论模型加以说明。     

Nb/Nb3Sn复合超导材料的高压电子显微镜观察

用1000kV高压电子显微镜观察了单芯和多芯Nb/Nb₃Sn复合材料的显微组织,看到了由Nb₃Sn/Nb₃Sn晶粒重叠而成的叠栅图和Nb基体/Nb₃Sn晶粒重叠而成的叠栅图。 关键词：     

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对Nb3Sn超导线低温下残余应力进行了分析。通过分析复合材料产生热应力的机理,给出弹性假设下计算残余应变的公式。用有限元分析计算了超导线制造到降温过程中各组分的应力变化情况,得到Nb3Sn超导丝在低温下的残余应变,模拟了不锈钢管对超导线残余应力的影响。     

高压下Nb3Sn单晶的超导相转变

研究高压下Nb₃Sn单晶的超导相转变行为对探究力学变形诱导的材料超导性能弱化机理有重要意义。通过分子动力学模拟研究了Nb₃Sn单晶在高压下的原子尺度变形和晶体结构变化,在此基础上,建立了高压下Nb₃Sn单晶的超导相转变模型,模型预测结果与实验观测结果吻合较好。结果表明:静水压作用下,Nb₃Sn单晶体发生了明显的晶格畸变,但晶体结构保持完整;压力诱导的费米面上电子态密度的变化在高压下Nb₃Sn单晶体超导相转变中起主导作用。所得研究结果为研究高压下Nb₃Sn多晶体以及复合多晶体的相转变行为奠定了基础,同时有助于进一步认识Nb₃Sn材料超导性能的弱化机理。     

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介绍了国内首个聚变堆用Nb3Sn超导磁体模型线圈。采用一维数学模型Gandalf对其管内电缆导体(CICC)结构的超导体稳定性进行仿真,得到了CICC稳定性裕度与磁场强度和运行电流之间的关系。这对于磁体的设计和运行都有十分重要的意义。     

Nb3Sn超导电磁铁

本文报导了关于筒形Nb₃Sn磁体的研究结果。观察到磁通跳跃现象。“冻结”场的分布和历史及激发场的分布紧密相关。“冻结”场可以不是中心对称的,这进一步证明了烧结的Nb₃Sn材料是非均匀介质。我们描述了新的磁体结构,避免了磁通跳跃。除利用铁心来捕获磁通外,在激发和测量磁场的方法上均具有一定的特点。利用圆筒状Nb₃Sn作为压挤磁通的活塞,在1.5°K时,曾获得的最高场强是28.5KG。     

超导材料Nb3Ge表面氧化

运用密度泛函理论计算了氧（O）在Nb3Ge表面的吸附,结果表明O倾向于吸附在Nb原子周围,并与Nb的电子轨道发生了明显的交叠,O与Nb形成兼具共价键和离子键特性的化学键。利用X射线光电子能谱对自然氧化的Nb3Ge表面进行成分分析发现：氧化层中只存在Nb的氧化物,理论计算结果与实验结果一致。由于O容易与Nb结合,最外层的Nb因逐渐氧化而耗尽,在接触势的驱使下,内部的Nb原子与最外层的Ge原子交换,最终使得Nb与O的形成氧化物在Nb3Ge表面聚集,在该氧化层下面是由于Nb的耗尽而形成的Ge聚集层。     

A-15超导材料的高场钉扎机制

本文考虑了晶粒边界对磁通线格子面钉扎作用的强烈各向异性,指出磁通线格子在切变中存在着对弱钉扎中心的脱钉过程。这一弱钉扎作用在H_c2附近可能有较大的影响。 关键词：     

超导材料Nb3Ge表面氧化

运用密度泛函理论计算了氧（O）在Nb3Ge表面的吸附,结果表明O倾向于吸附在Nb原子周围,并与Nb的电子轨道发生了明显的交叠,O与Nb形成兼具共价键和离子键特性的化学键。利用X射线光电子能谱对自然氧化的Nb3Ge表面进行成分分析发现:氧化层中只存在Nb的氧化物,理论计算结果与实验结果一致。由于O容易与Nb结合,最外层的Nb因逐渐氧化而耗尽,在接触势的驱使下,内部的Nb原子与最外层的Ge原子交换,最终使得Nb与O的形成氧化物在Nb3Ge表面聚集,在该氧化层下面是由于Nb的耗尽而形成的Ge聚集层。     

Nb3Sn扩散薄膜的研究

本文叙述对Nb₃Sn扩散薄膜的一项包括高场临界电流机制,合金元素作用机制等内容在内的综合性实验研究。 关键词：     

YBaCuO超导陶瓷的有效钉扎力

提出了有效钉扎力的概念,并由此建立了描述有大量内界面的陶瓷样品滞迴行为的方法。测量了烧结YBaCuO陶瓷样品的剩余磁化强度与磁化场及温度的关系,并用有效钉扎力方法从中萃取了有效钉扎力,它有两项:一项与磁化电流相联系,并受界面间的弱连接控制;另一项来自颗粒体内的钉扎中心控制。弱外磁场中前一种起主要作用,强场中后一种居主导。 关键词：     

Nb3Sn复合超导体晶粒生长机制

本文研究了Nb/固态Cu-Sn和Nb/液态Cu-Sn界面上Nb₃Sn晶粒的生长。实验表明:固态-固态界面上生长的晶粒尺寸虽小(约0.1μm),但Nb₃Sn晶粒的长大仍符合通常的固态晶粒长大规律;固态-液态界面上生长的Nb₃Sn分成两层,靠近Nb的内层晶粒细小,排列致密,外层晶粒粗大,分布零散,后者是前者经过溶解/沉积过程引起的,晶体形貌大多数呈菱形十二面体,部分呈正交平行六面体,说明Nb₃Sn的{110},{100}面     

微型高温超导磁通泵的研制

本文给出了一种用高温超导体制作的微型磁通泵,对其工作原理进行了仔细分析研究.依照设计研制了磁通泵装置,并对其工作性能进行了初步测试.结果表明,该微型高温超导磁通泵有希望为电阻在1μΩ以内的高温超导闭合环路进行供电.切实克服高温超导接头性能不佳、n指数低等缺陷,有助于Bi系等高温超导带材在超导磁体闭环系统的应用.     

高Tc超导体YBCO磁通钉扎的计算机模拟研究

临界电流密度Jc是影响高温超导体在强电领域应用的一个重要参数,在实际应用中,特别在外加磁场下,临界电流密度与超导材料的磁通钉扎性质密切相关.因此,磁通钉扎一直是高温超导体研究中的一个重要领域.由于高温超导体磁通钉扎力密度Fp的标度律存在,本文根据D.Dew-Hughes总结的钉扎力函数,主要存在两种主要作用类型(正常相和△K).我们将D.Dew-HugBes给出的钉扎力密度Fp标度函数改进为一个简化的具有物理意义的函数表达式.结合文献中已有的实验数据,我们对YBcO进行了计算机模拟,确定了它的磁通钉扎类型,模拟的研究结果与实际情况比较吻合.     

纵向磁场中超导金属玻璃Zr78Co22的载流电阻态

在低于T_c较远的温度下,发现金属玻璃Zr₇₈Co₂₂带在纵向磁场中的I-V和H-V特性曲线上存在着两类电压跃变阶梯。与以往在准一维或准二维均匀超导体中发现的I-V曲线上出现阶梯结构的条件和特点作了系统的比较,综合应用超导相分离模型和由热涨落诱发的相位滑移中心的概念解释了所观察到的现象。 关键词：