高温超导材料强磁场下的制备研究

得益于低温技术和超导磁体技术的发展,10T以上无液氦超导磁体技术已经比较成熟.作为提高高温超导材料性能的手段,强磁场技术应用于高温超导材料制备过程中的研究得到了广泛开展.本文介绍强磁场下高温超导材料制备研究的现状、进展及发展趋势.     

脉冲强磁场下稀土材料的发光行为研究

脉冲强磁场具有峰值磁场强及扫场速度快的特点,在一个磁场脉冲内可获得从零场到最高磁场强度的全部数据,因而测量结果具有较高的精确度和对比度。稀土发光材料因具有发光谱线丰富、发光效率高的特点,在照明、显示和传感等领域有着广泛的应用。在强磁场作用下,稀土发光材料展现出发光强度和颜色可调的特征,在磁场传感、磁场标定和磁控发光器件等方面有重要应用价值。文章利用武汉国家脉冲强磁场科学中心磁光测量装置,系统地研究了铒、铕等稀土元素掺杂的发光材料在脉冲强磁场作用下的发光光谱、发光强度以及精细能级结构等特征随磁场变化的规律,初步探索了脉冲强磁场下的磁光谱在晶体结构分析、能级结构确定、磁场标定以及磁场传感等方面的应用。     

高温超导材料的应用遇到困难

两年前当高温超导材料出现时,人们的注意力集中于高的临界温度,认为材料有可能在液氮温度(77K)得到应用,不需要使用不便且昂贵的液体氦,前景似乎很美妙.事实上,对实际应用言,更重要的是临界电流密度Jc.科学家们为提高Jc而努力,在薄膜材料中得到了很大的成功,Jc在液氮温度可达 105A/cm2,足以满足大多数电子学方面应用的要求.体材料却相反,最高的Jc值也要比上述结果小100多倍.科学家们发现在提高Jc方面面临着复杂困难的局面,这主要来源于磁通线格子的行为. 早在60年代,人们就发现当电流通过时,超导体中的磁通线会感受到推力.如果磁通线被推…     

富氢高温超导材料

超导研究历经百余年仍方兴未艾,室温超导依然是全球科学家孜孜以求的目标。近年来,人们在超过百万大气压的超高压下发现的H₃S、LaH₁₀等富氢高温超导材料不断刷新着超导临界温度的记录,为最终实现室温超导带来了曙光,从而吸引了广泛关注。文章以超导材料发现的时间线为轴,概述了目前发现的主要超导材料体系和基于电—声耦合机制的BCS 超导理论,重点介绍了当前富氢化合物高温超导材料的研究进展、存在的问题与挑战、以及未来可能的研究思路。     

高温超导线材在机敏材料中的研究

试探用高温超导 (HTSC)细线在机敏材料中 ,采用周期性对称与不对称刻纹多模组成的感应阵列网络 ,研究材料与结构的应力、应变等状态 ,探测或损失估计。采用人工神经网络技术处理其阵列感应信号     

强磁场条件下Mn-Sb梯度复合材料的制备

研究了Mn-898wt%Sb合金在无磁场以及磁场为B=88 T、不同强度的磁场梯度作用下的凝固组织变化,并分析了上述不同强磁场条件对合金凝固组织影响的作用机理.研究表明,在较大梯度磁场作用时,试样中出现了初生MnSb相与Sb相以及共晶组织共存的现象,而且初生MnSb相与Sb相产生了明显的分层现象.此外,磁场梯度作用下初生MnSb相和Sb相的含量随着磁场梯度的增大而增加.论文对初生MnSb相和Sb相的分离机理进行了探讨,发现在梯度磁场作用下,熔融金属中不同磁化率的合金组元团簇受力不同,造成 关键词： 强磁场 Mn-Sb合金 磁化力 梯度功能材料     

强磁场条件下Mn-Sb梯度复合材料的制备

研究了Mn-898wt%Sb合金在无磁场以及磁场为B=88 T、不同强度的磁场梯度作用下的凝固组织变化，并分析了上述不同强磁场条件对合金凝固组织影响的作用机理.研究表明，在较大梯度磁场作用时，试样中出现了初生MnSb相与Sb相以及共晶组织共存的现象，而且初生MnSb相与Sb相产生了明显的分层现象.此外，磁场梯度作用下初生MnSb相和Sb相的含量随着磁场梯度的增大而增加.论文对初生MnSb相和Sb相的分离机理进行了探讨，发现在梯度磁场作用下，熔融金属中不同磁化率的合金组元团簇受力不同，造成     

高温超导储能应用研究的新进展

简要回顾了用于高温超导储能磁体的高温超导磁体材料的性能;重点介绍了近年来几种类型的高温超导储能磁体的研究新进展;然后分别介绍了Bi-2212和Bi-2223高温超导储能磁体的研究情况;最后简述了将来可能用YB-CO(或NdBCO)涂层导体材料设计在液氮温区运行的高温超导储能磁体。     

强磁场下Cernox^TM温度传感器的磁致电阻效应研究

以Cernox-1070温度传感器为研究对象,研究了其在磁场强度0-16 T和4.2-300K温区下的磁致电阻效应.实验结果表明：CX-1070温度传感器受磁场的影响较小,在16T、4.2-300K的磁效应值为-0.19-2.38%,产生的最大测量误差为0.11K;15-50K温区为磁效应最低的温度区间,在50-300...     

强磁场下Pt电阻温度传感器的磁致电阻效应研究

以Pt电阻温度传感器(Pt-111)为研究对象,研究了其在0～16T磁场下、4.2～300K温区内的磁致电阻效应.结果表明:Pt-111在0～16T场强、4.2～77K温区内,磁效应随场强的增加和温度的降低而明显升高,77～300K温区内温度计受磁场的影响较小,其中在16T下,4.2K和300K处的磁效应分别为48.2%和1.07%;在4.2-77K温区,Pt-111由磁阻引起的测量误差场强的升高和温度的降低而明显升高,在16T、4.2K处和16T、77K处的温度测量误差分别为18.3K和1.69K.Pt-111不推荐应用在77K以下的磁场环境.     

高温超导磁悬浮飞轮储能系统样机

在日益严峻的能源问题背景下,为展示无源高温超导磁悬浮技术在能量储存领域的应用前景,我们设计制作了一台全高温超导磁悬浮形式的飞轮储能样机.样机主要由高温超导磁悬浮轴承、飞轮转子、永磁电机和电路控制及负载部分组成.上下两个轴向型高温超导磁悬浮轴承用于悬浮和稳定飞轮转轴,直径200mm重量1.4kg的飞轮转子作为储能载体,最高可实现13000r/min的转速.在演示运行中,采用灯泡作为负载,该样机完成了从电能→机械能→电能的相互转换.     

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.     

高温超导体电子态相图的新认识

简要介绍了高温超导体的电子态相图及最近的一些发展,通过测量高温超导体的抗磁信号,发现在过掺杂的高温超导体中存在着抗磁信号的第二个异常转变,分析发现这个转变可能对应着超导畴之间的耦合场,从而推论高温超导体在过掺杂区可能存在着电荷在介观尺度或宏观尺度上的不均匀,结合国际上非弹性中子散射的数据和超流电子密度的数据,文章作者第一次对电子态相图提出了一个自治的解释,这个结果如果得到其他方面的进一步验证,将对高温超导体机理的理解和更完善模型的建立起到重要指导作用。     

高温超导体相对定量的磁通钉扎力分析

为了更准确地分析高温超导体在高温如液氮温区的磁通钉扎机制，基于Dew—Hughes模型，对传统的钉扎力标度方法进行了改进，发展了钉扎力密度的多源分析方法．在高温超导体中芯钉扎机制处于主导地位，由正常相和Ginzburg参量(△k)变化引起的点、面和体缺陷在改进分析方法中均将考虑．论中通过几个Bi-2223／Ag带材的钉扎力分析实例对传统的单函数方法和改进多源分析方法进行了比较．结果表明，采用多源分析方法可以更准确地给出样品中起作用的钉扎机制的信息，例如，样品中对磁通钉扎有贡献钉扎中心类型及其相对强度等．     

高温超导体临界电流的测量

本文报道高温超导体临界电流测量若干问题的研究.电磁测量和数值模拟指出,对于高温超导体,电输运法测量的临界电流可能与电流扫描速度有关,快速扫描,特别是脉冲法测量的临界电流将偏小;磁滞回线法测量的临界电流与磁场扫描速度有关,快速磁场扫描测量时临界电流的判据较大;交流磁化率法测量的临界电流与交流频率有关,使用高频测量时临界电流的判据较大.这些特征和临界态模型的预言不同,都与高温超导体的特征有关.     

水平磁场对双层流体热毛细对流的影响

三维数值研究了零重力时水平温度梯度作用下,B2O3封闭液与InP熔液组成的双层流体系统在水平磁场作用下的热毛细对流.结果显示,当磁场强度较小时,上层流体中对流涡的结构变化其微,而下层流体中的逆对流涡得到了抑制;随着磁场的增强,温度场分布逐渐趋于均匀,涡量强度逐渐减小,表明热毛细对流强度逐步地得到削弱.当磁场增强列Bx=0.4 T时,上层流体中的对流涡较均匀地充满上层流体区,而下层流体中对流涡紧贴着交界面.     

铝电解槽磁场的三维数值计算

应用表面磁荷法对铝电解槽的磁场进行了三维计算,并将计算结果与实际测量结果进行了比较,建立了相应的计算软件,并用于铝电解槽有关设计研究.