王庆阳, 张平祥, 李金山, 阎果, 卢亚锋[1]2007年在《热处理与元素掺杂对原位法MgB_2/Fe/Cu超导线材临界电流密度的影响》文中研究指明采用低碳钢作为外包套材料,通过原位法粉末装管工艺(in-situ PIT)制备出高密度Ti、Zr掺杂的MgB2/Fe/Cu线材。将线材短样在氩气保护条件下,于650～800℃烧结2～5h。MgB2线材的微结构分析显示,通过该工艺制备的MgB2/Fe/Cu线材比MgB2块材具有更好的晶粒连结性和更高的致密度。采用标准的四引线法,在4.2K,0～8T的磁场下测试线材的临界电流密度。测试结果显示,800℃烧结的Mg0.9Zr0.1B2/Fe/Cu线材获得了最高的临界电流密度。
冯双久, 马杰, 李广, 时亮, 李毕友[2]2003年在《Zn掺杂对Bi2212单晶临界电流密度的影响》文中进行了进一步梳理通过对少量Zn掺杂Bi2 2 1 2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Bi2 2 1 2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Bi2 2 1 2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Bi2 2 1 2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 .
许红亮, 冯勇, 徐政, 曹烈兆, 李晓光[3]2005年在《SiC掺杂对MgB_2/Fe超导线材临界电流密度和显微结构的影响》文中指出利用原位粉末套管法制备出SiC微粉掺杂的MgB2-x(SiC)x/2/Fe(x=0.00、0.05、0.10、0.20)超导线材。在750℃,流通高纯氩气的条件下热处理1h后,大部分SiC没有参与取代B位的反应。随着x的增大,线材中非超导相SiC和Mg的含量增加,MgB2的平均晶粒尺寸变小,从而使可作为磁通钉扎中心的晶界的面积相应增加。在外加磁场中,MgB2超导线材的临界电流密度(Jc)随x增大逐步升高,至x=0.10时Jc性能最好,其在6K,5T时的Jc达到了8480A/cm2,比未掺杂线材的Jc高出约70%。但是,当x=0.20时,Jc却有所下降。Jc的这种变化规律与SiC掺杂引起的MgB2晶粒变小,以及非超导相物质含量之间的相互平衡有关,其中MgB2晶粒变小是Jc提高的主要原因。
邹小卫[4]2001年在《掺杂对MTG-YBCO临界电流密度的影响》文中研究表明本论文探索了采用元素替代和掺杂引入新的钉扎中心，改善MTG-YBCO临界电流密度J_c特性。廉价碱金属Na和Sm211不仅提高了MTG-YBCO低场J_c特性，同时诱发了J_c～H曲线在1T附近的第二峰，成功地改善了其较高场性能。微观结构和超导性能的研究确认存在新的钉扎中心，因此我们对这类材料中的磁通行为和钉扎机制进行了研究，探讨并提出了这种钉扎是由于成分不均匀分布而导致ΔT_c效应，为改善MTG-YBCO的J_c特性提出了一种简便而有效的方法。同时本文还研究了轻稀土REBCO（RE：Nd，Sm）正交相中进氧扩散过程，主要得出了以下一些结论： Na替代降低了YBCO的包晶反应温度，提高了YBCO的晶体织构度，同时提高了晶内临界电流密度，井在J_c～H曲线中出现第二峰现象，第二峰相对强度与温度并不存在单调关系。高温退火处理使J_c下降且第二峰消失，随后的400℃吸氧处理又使J_c增加，同时第二峰现象亦重现，但并不能完全恢复到退火前的水平。我们认为Na的替代导致YBCO中成份不均匀，形成局部富Na的低T_c区域，在一定场强下低T_c区域转变为正常态成为新的钉扎中心而起到增强的钉扎作用，从而出现较高场性能上升，形成第二峰现象。高温退火处理使基体缺氧，减小了基体与局部富Na的低T_c区域间的ΔT_c差异，即ΔT_c效应不显着，使第二峰现象减小甚至消失；随后的吸氧处理增加了基体中的氧含量，ΔT_c效应得到加强，第二峰现象又重新出现。高温退火处理消除了部分生长缺陷，并降低了Na分布的不均匀性，使第二峰现象不能完全恢复到退火前的水平。 Na替代对YBCO磁通行为有重要影响。Na替代后，电阻转变曲线中的“kink”现象消失，即抑制了磁通液态到磁通固态的相变。在测量电流J//（ab），J⊥H时，未掺Na样品的有效钉扎势与温度、磁场的关系为：H//c时，U（T,H）=U_o（1-T/T_c）lnH；H//（ab）面时，U（T,H）=U_o（1-T/T_c）H~(-0.82)；但对Na替代样品无论H//c还是H//（ab），U与T、H的关系都遵守U（T,H）=U_o（1-T/T_c）~mH~(-α)形式，即磁通行为更显3D特性，并且当H//（ab）时α随磁场的增大存在一个过渡，由低场下的0.5左右增加到高场下的1左右。我们认为这是磁场增加后局部富Na的低T_c区域转变为正常态起到了增强钉扎作用，改变了起主导钉扎作用的钉扎中心的类型。有效钉扎势与角度 邹小卫，中国科学院上海冶金研究所博士学位论文．摘要e的关系表明，未掺Na样品在0／J’于 70”时，U。l妇in‘“i，符合本征钉扎模型，此时样品中CZOZ层间的弱超导层或非超导层作为强钉扎中心而对磁通运动起着支配作用。掺 N。后 UQC闷d①）＋C仍①）丫］－‘’＼符合有效质量模型，说明 N。掺杂后起支配作用的钉扎中心的类型改变了，使磁通行为更呈3D特性。 适量 SmZ 11掺杂改善了 MTG－YBCO的人特性，并在人－H曲线中亦诱发第二峰现象。高温退火处理后，Jc降低且第二峰现象消失，其后的吸氧处理又使人提高，第二峰现象有重现的迹象，但并不能完全恢复到后处理前的状况，这与 Na替代有类似的现象。Sin 211掺杂 MTG。YBCO中可能会形成（YSV，在局部富 Sin的区域中甚至会形成由于 Sin部分代替Ba而成的（YSth＊B＆Sffi方 型低Tc相（区域人 当磁场上升时，这部分低T。相（区域）转变为正常态成为新的钉扎中心而起到增强的钉扎作用，改善了人特性并导致第二峰现象的产生。磁悬浮力随时间的衰减也表明，Sin掺杂后 MTG Y123的钉扎势增大了。 重稀土元素Er、Yb的替代使MTG YBCO样品的T卜Jc等超导性能有比较明显的下降。并发现 Er替代对 MTG（YEr）BCO的晶体生长有不利的影响。同时发现Er元素的分布很不均匀，形成比较大的聚集，这种聚集可能会在超导体中形成局域分相结构，甚至形成新的弱连接，破坏YBCO的超导电性。用输运测量法研究了 Er替代对 MTG YBCO的磁通行为的影响，观察到测量电流 J／／（ahX上H时，有效钉扎势与温度、磁场的关系为：Mc时＊TH卜U／卜卫L广H‘刃；州归 N时，叭TH户U＊（卜卫L广‘ii，没有改变未掺杂＊＊＊YB CO在H／劝）时的ZD特性及ic时的3D特性，但Er替代后磁通有效钉扎势有所减小，这与我们测量到的电流密度人结果相一致。 用原位电阻法得到了氧在SmBCO和NdBCO正交相中的进氧扩散激活能分别为 l．oleV和 0．70eV，低于用相同方法测得的 YBCO中的 1．00～l．20eV。表明相同条件下氧在 SmBCO和 NdBCO中具有比 YBCO更快的进氧速度。这是由于具有大离子半径的Nd和 Sin替代 Y，增加了材料的晶格常数，减少了 O＊卜Oo）氧间的排斥能，从而减少氧原子沿b轴方向迁移所需克服的鞍点能。因而SmBCO和 NdBCO的吸氧温度可选在 250J00“Cfed，这有利于超导转变温度的提高及其它超导性能的改善，比YBCO常用400’C的吸氧温度低。
邹小卫, 胡永祥, 张宏[5]2000年在《Na掺杂对MTG-YBCO临界电流密度特性的影响》文中提出本文研究了Na掺杂对MTG -YBCO(YBa2 -xNaxCu3 Oy+ 4 0mol%Y2 BaCuO5 ,x =0 .0、0 .1、0 .2 )生长织构及其超导性能的影响。适量Na的掺入有利于MTG -YBCO沿 (ab)面的生长 ,改善晶体生长的宏观形貌。同时 ,掺Na后MTG -YBCO试样的Tc ,on变化不大 ,但Tc ,off随掺杂量x的增加而降低 ,即超导转变宽度ΔT增大。适量Na掺杂改善了MTG -YBCO的临界电流密度特性 ,并在临界电流随外磁场变化的曲线中观察到第二峰现象。经 90 0℃高温退火处理后 ,第二峰消失 ,其后的 40 0℃吸氧处理使Jc随吸氧时间增长而增加 ,且第二峰现象重现。本文同时探讨了Na掺杂MTG -YBCO的这种临界电流密度行为形成的机制
参考文献：
[1]. 热处理与元素掺杂对原位法MgB_2/Fe/Cu超导线材临界电流密度的影响[J]. 王庆阳, 张平祥, 李金山, 阎果, 卢亚锋. 稀有金属材料与工程. 2007
[2]. Zn掺杂对Bi2212单晶临界电流密度的影响[J]. 冯双久, 马杰, 李广, 时亮, 李毕友. 低温物理学报. 2003
[3]. SiC掺杂对MgB_2/Fe超导线材临界电流密度和显微结构的影响[J]. 许红亮, 冯勇, 徐政, 曹烈兆, 李晓光. 功能材料. 2005
[4]. 掺杂对MTG-YBCO临界电流密度的影响[D]. 邹小卫. 中国科学院上海冶金研究所. 2001
[5]. Na掺杂对MTG-YBCO临界电流密度特性的影响[J]. 邹小卫, 胡永祥, 张宏. 功能材料与器件学报. 2000
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