氧化物超导体低场临界电流不可逆性和可能的J_c(H)曲线修正

测量了YBa_2Cu_3O_7烧结块材在零场冷和场冷两种条件下外加磁场H_0与样品临界电流密度及磁化强度的关系J_c(H_0)和M(H_0)。认为块样临界电流回线是由于样品内超导颗粒排斥磁场致使样品内场H不同于外加场H_0而引起的。通过对场冷和零场冷样品的J_c(H_0)和M(H_0)曲线的比较,发现块样内外场之差h(=H-H_0)与磁化强度M之间有很简单的线性关系h=KM,其中K为一个与样品几何结构有关的因子。利用这个关系对场冷的J_c(H_0)曲线进行了修正。     

熔化法YBaKCuO块材的制备和性能

成功地制备了K掺杂的MTG-YBKCO单畴块材, 在70K时,Jc随H单调下降.但在55K时,Jc-H曲线在(2～4)T范围内呈现了第二峰即峰值效应,使能在较宽磁场中仍保持高Jc值.     

高Jc熔融织构YBa2Cu3Oy块材的磁性质与钉扎机制

在不同温度和磁场下测量了熔融织构YBa_2Cu_3O_y块材的磁衰减和磁滞回线.在20K关键词：     

稀释晶场对spin-1和spin-1/2混合自旋纳米管中 Blume-Capel模型磁化强度的研究

利用有效场理论研究了纳米管上稀释晶场中混合自旋Blume-Capel模型格点的磁化强度,得到了系统格点的磁化强度与稀释晶场取值概率、外磁场和晶场的关系.结果表明:取值概率、外磁场、交换相互作用和晶场强度等诸多因素相互竞争,使系统表现出比恒定晶场作用的Blume-Capel模型更为丰富的磁学特性;外磁场能够增大系统格点的磁化强度,导致系统的二级相变消失;负晶场的作用使系统发生一级相变;稀释晶场会抑制系统的磁化强度,导致其基态饱和值小于1.     

双模随机交错晶场对spin-1和spin-1/2混合自旋纳米管中Blume-Capel模型磁化强度的影响

利用有效场理论研究了纳米管上双模随机交错晶场中混合自旋Blume-Capel模型格点的平均磁化强度,得到了系统格点的平均磁化强度与双模随机晶场的取值概率、外磁场、晶场参数和晶场强度比值的关系.结果表明:取值概率、外磁场、交换相互作用、晶场强度比值和晶场强度等诸多因素相互竞争,使系统表现出比恒定晶场作用的Blume-Capel模型更为丰富的磁化现象;双模随机交错晶场会抑制系统的平均磁化强度,使其基态饱和值小于5/6;外磁场导致系统的二级相变消失;一定条件下系统发生一级相变;系统的平均磁化强度呈现部分缺失和负值现象.     

强磁场下Er2Ga5O12的磁晶各向异性

用量子理论定量计算了Er3Ga5O12在强磁场作用下,温度为42K,外磁场沿着[001],[100],[110]和[111]四个方向的磁化强度.可以看出,磁化强度随着外磁场呈很强的各向异性,而在低温弱磁场下,磁化强度和外磁场呈线性关系 关键词： 磁晶各向异性 磁化强度     

外磁场对纳米管上Blume-Capel模型磁热性能的研究

利用有效场理论研究了纳米管上外磁场中Blume-Capel模型格点的磁化强度、磁化率、内能、比热和自由能,得到了系统格点的磁化强度、磁化率、内能、比热和自由能与外磁场和晶场的关系.结果表明:外磁场强度、交换相互作用和晶场强度等诸多因素相互竞争,使系统表现出比没有外磁场作用的Blume-Capel模型更为丰富的磁学特性;外磁场能够增大系统格点的磁化强度,导致系统的二级相变消失;负晶场作用系统时,系统会发生一级相变;晶场强度、外磁场强度不同时,系统的磁化率、内能、比热和自由能也呈现出复杂性.     

垂直磁记录薄膜实施剩余磁化测量时退磁场的补偿

对于垂直磁记录薄膜，进行剩余磁化强度的测量时，必须补偿退磁场.提出一种新方法，在直流退磁剩磁和等温剩磁测量中采用有效反向磁场来直接补偿退磁场.从而可以正确地得出垂直磁记录薄膜的ΔM曲线并评价晶粒间的磁相互作用.还采用了三种方法来确定其中的关键参数——退磁因子.结果表明，c轴垂直取向的钡铁氧体薄膜中，晶粒间的磁相互作用是交换偶合型的；而Co-Cr-Ta薄膜中，晶粒间磁相互作用是静磁相互作用. 关键词： 退磁场补偿 直流退磁剩磁(DCD) 等温剩磁(IRM) ΔM曲线     

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．     

双模随机同向晶场对spin-1和spin-1/2混合自旋纳米管中Blume-Capel模型平均磁化强度的影响

利用有效场理论研究了纳米管上双模随机同向晶场中混合自旋Blume-Capel模型格点的平均磁化强度,得到了系统格点的平均磁化强度与双模随机晶场的取值概率、外磁场、晶场参数和晶场强度比值的关系。结果表明：取值概率、外磁场、交换相互作用、晶场强度比值和晶场强度等诸多因素相互竞争,使系统表现出比恒定晶场作用的Blume-Capel模型更为丰富的磁化现象;双模随机同向晶场会抑制系统的平均磁化强度,使其基态饱和值小于5/6;外磁场导致系统的二级相变消失;一定条件下系统发生一级相变;系统的平均磁化强度呈现部分缺失和负值现象。     

用钕铁硼(NdFeB)永磁材料实现磁斗篷

固有磁化强度方向与外磁场方向相反的钕铁硼(NdFeB)空心圆柱和固有磁化强度方向与外磁场方向相同的钕铁硼铬(NdFeCrB)空心圆柱镶嵌在一起,组成一个磁化强度方向相反的双层磁环.利用柱坐标系中磁标势的公式及本构关系,推导了均匀外磁场在双层空心圆柱永磁体内外的磁场强度,得到了半径比率与外加磁场、相对磁导率及磁化强度的关系.计算结果表明,当施加均匀外磁场时,双层空心圆柱NdFeB永磁体可以屏蔽静磁场从而实现磁斗篷.     

铁磁球/反铁磁纳米体系磁滞回线的Monte Carlo模拟

利用经典Heisenberg模型和Monte Carlo方法研究外磁场和反铁磁磁晶各向异性、交换相互作用对铁磁球均匀嵌入到反铁磁基体中的铁磁/反铁磁纳米体系磁滞回线的影响.模拟结果显示,外加反向最大磁场不同时,磁滞回线形状不同.当磁场正向增加时,体系的磁化强度会产生一个跃变,但跃变高度与反向场最大值无关.反铁磁磁晶各向异性越大,体系的交换偏置现象越明显,且磁化强度回到饱和值所需的外磁场越大.随着反铁磁基体交换相互作用的增大,在正向和负向磁场区域还可能出现新的磁滞现象.     

高温超导块材磁通汇聚效应的数值模拟研究

高温超导块材在零场冷条件下感应产生的涡流可以有效地屏蔽外加磁场, 从而改变空间磁场分布. 通过合理的设计, 该效应可以被用来约束、 聚集磁通, 从而增大局域磁通密度, 对于需要高磁通密度和磁场梯度的应用具有重要意义. 本论文利用基于 H 方程的二维有限元数值模拟, 结合 GdBa2Cu3 O7 -δ 材料实测的Jc (B ,T ) 关系,研究了 GdBa2Cu3 O7 -δ 超导块材的磁通汇聚效果, 分析了超导块材的空间位置、 工作温度及不同外加磁场对其磁通密度放大效果的影响. 结果显示在30 K 的温度下, 外加11 T 的外加磁场时, 可以在间距为2 mm 的两块超导块体间隙获得17.2 T 的磁场, 磁场放大效率达到56 % .     

Zn掺杂对Bi2212单晶临界电流密度的影响

通过对少量Zn掺杂Bi2212单晶样品不同温度下的磁滞回线的测量,根据Bean临界态模型得到了样品在不同温度和磁场下的临界电流密度.发现不同温度下的临界电流密度与磁场的关系可以用Jc(H,T)=Jc(0,T)exp(-Hα)进行拟合,并且拟合参量α随温度的上升而增大,而在Pb掺杂和纯Bi2212单晶中α值基本上是不随温度变化的.将得到的Jc与Pb掺杂和纯Bi2212单晶的结果进行比较,发现在相同的温度和磁场下Zn掺杂样品具有最高的临界电流密度,表明少量Zn掺杂使得样品的临界电流密度得到提高.Zn掺杂对Bi2212体系临界电流密度的提高主要来源于在材料中引入了有效的涡旋钉扎中心,而Pb掺杂体系中Jc的提高是体系的层间耦合增强导致的结果.     

高取向度的毫米波锶钙六角多晶铁氧体

采用普通陶瓷工艺,进行湿压磁场成型和氧气氛烧结,同时加入微量杂质(Bi2O3和MnCO3),制备了各向异性多晶六角铁氧体材料Sr095Ca005Fe12O19.结果表明:该六角铁氧体的取向度达100%,介电损耗为23×10-3,具有非常良好的磁特性.对其比饱和磁化强度(σs)、磁晶各向异性场(Ha)与温度(T)的变化关系进行了研究,并与SrFe12O19六角铁氧体的磁特性进行了比较 关键词： 取向度 介电损耗 比饱和磁化强度 磁晶各向异性     

MGxB2起始成分对不可逆场和临界电流密度的影响

我们用固相反应法成功合成了MgxB2(0.5≤x≤1.3)系列样品,并对其结构,临界电流密度(Jc)和不可逆场(Hirr)进行了研究.实验结果表明,随着x增大晶格常数a逐渐增大,而晶格常数c在x=0.9左右达到最大值.所有x>0.5的样品在零场下的Jc值都在106A/cm2左右.然而在高磁场下,Mg缺位的样品的Jc值要比Mg富足的样品的Jc值大.20K时,Mg0.8B2样品的不可逆场达到最大值5.2T,比MgB2样品要高出0.8T.研究表明,高磁场下Hirr和Jc的增大可能与MgB4纳米粒子的形成有关.     

高压下 MgB2 超导的涡旋动力学研究*

我们首次通过磁弛豫的方法系统研究了高压下 MgB2 样品的磁通钉扎以及涡旋动力学, 测量了其在不同温度和磁场下的磁化强度 M 随时间t 的衰变, 即 M(t) . 根据集体蠕动理论, 明确了高压效应在低磁场时抑制了磁衰变速率, 但在高场下大大的加快了磁衰变. 高压降低了临界电流密度J c 和钉扎能. 另外, 在 MgB2 样品里低场下没有观测到弹性蠕变向塑性蠕变的转变.     

脉冲磁场处理对碳纳米管掺杂MgB2线材临界电流密度的影响

对碳纳米管(CNT)掺杂MgB2超导体磁场处理后的行为进行了研究. 结果表明,CNT掺杂MgB2超导体经5T脉冲磁场处理后临界电流密度Jc(H)在低磁场下提高了2-3倍,高场下提高一个数量级以上,扫描电镜结果显示CNT沿着处理磁场方向规则排列并且成为MgB2基体的形核中心和高效的磁通钉扎中心.     

Bi2Sr2CaCu2O8掺杂MgB2的磁通钉扎特性

为了研究超导材料中高温超导相颗粒的钉扎行为,在Ar气保护条件下,采用固相反应法制备了质量百分比为0,3,5和10%Bi2Sr2CaCu2O8含量的MgB2块状样品.用X射线衍射和扫描电子显微镜对样品进行了显微结构分析;用物理性能综合测试系统振动样品磁强计(最大磁场9T)测量了所有样品在不同磁场下的直流M(T)曲线,并测量了不同温度下的准静态磁化曲线,通过Bean临界态模型分析出Jc(H)曲线.随着掺杂量的增大掺杂后Tc基本不变,转变宽度略为增大;相比于未掺杂样品,掺杂量为3 wt%样品抗磁信号和临界电流密度有较大提高.显微结构分析结果表明,部分Bi2Sr2CaCu2O8分解为Cu2O和其它杂相,有部分Bi2Sr2CaCu2O8颗粒保留在样品内部,成为有效的钉扎中心.最后本文对超导体中的高温超导相颗粒的钉扎行为进行了分析.     

赝二元化合物Dy(Fe_(0.9)M_(0.1))_2(M=B,Al,Ga)的磁性研究

研究了赝二元化合物Dy(Fe_(0.9)M(0.1))_2(M=B,Al,Ga)的磁性。M对Fe的置换,使居里温度下降,Fe原子的磁矩改变。矫顽力随温度的降低,增加很快,增加的幅度与M有关。磁化强度的温度关系,在磁场小于临界值时,出现反常和热磁效应。用Fe原子局域环境的变迁和低温下内禀磁硬度的急剧增加,解释了上述现象。