Large Transport Critical Current Densities of Ag Sheathed (Ba,K)Fe2As2+Ag Superconducting Wires Fabricated by an ex-situ Powder-in-Tube (PIT) Process
本文报道了用非原位粉末-管(PIT)工艺制备的掺银(Ba,K)Fe_2As_2超导线材的大输运临界电流密度。该导线具有仅由Ag包覆的简单复合结构。将通过熔融工艺制备的前体块状材料研磨成粉末并放入Ag管中。然后将该复合材料冷加工成线材并在850 $^\circ$ ℃下热处理以进行烧结。在4.2 K下,自电场下的输运临界电流密度Jc为1.0 \times 104 A/cm 2(Ic = 60.7 A),在10 T下为1.1 \times 103 A/cm 2(Ic = 6.6 A)。这是迄今为止报道的铁基超导线材的最高值。
2011-03-09 cond-mat.supr-con
Effects of Fission-Fragment Damage on Vortex Dimensionality in Silver-sheathed Bi2Sr2Ca2Cu3Ox Tapes
我们报告的涡旋维数的铀掺杂的Ag/Bi 2223磁带,辐照前后的热中子注量。从动态磁化弛豫测量计算的有效激活能作为电流密度和外加磁场的函数。从三维弹性蠕变制度的二维塑性蠕变的尺寸交叉中观察到在非辐照磁带在施加的磁场Hcr = 0.37 T,与相关的变化的磁通跳跃速度和温度依赖性的活化能。在通过辐照引入裂变碎片损伤后,观察到交叉到Hcr = 0.65 T的转变。这些结果表明,通过引入张开的柱状缺陷,增强了c轴涡旋相干性,解释了Bi 2223中铀裂变方法的更大钉扎效率,而不是各向异性较小的Y123。在没有任何温度缩放的活化能的情况下,照射的磁带获得的recruting结果证明了在磁化弛豫分析中包含缩放的重要性。
2003-04-07 cond-mat.supr-con
Strongly enhanced critical current density in Fe-sheathed MgB2 tapes by stearic acid and stearate doping
采用原位粉管法制备了廉价的硬脂酸、硬脂酸镁和硬脂酸锌掺杂的铁包覆MgB 2带材。结果发现,Jc,Hirr,和Hc 2的掺杂显着增强。与纯磁带相比,所有掺杂样品的Jc在高场区提高了一个数量级以上。在4.2 K下,硬脂酸锌掺杂的带材在10 T下的传输Jc达到2.02 × 10^4 A/cm ^2,硬脂酸掺杂的样品在14 T下的传输Jc达到3.72 × 10^3 A/cm ^2,分别相当于纳米SiC或碳掺杂的带材的传输Jc。掺杂样品中Jc-H性能的改善可以归因于C原子掺入MgB 2晶格以及高密度的磁通钉扎中心导致的Hc 2的增加。
2007-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High transport Jc in magnetic fields up to 28 T of stainless steel/Ag double sheathed Ba122 tapes fabricated by scalable rolling process
最近发现的具有极高上临界场和小各向异性的铁基超导体被认为是高场应用的潜在候选材料。然而,仍然需要增强超导性能,以促进铁基超导体在此类应用中的成功使用。本文提出了一种新的不锈钢/银双鞘结构,并研究了其对微结构和Jc-H性能的影响。我们发现轧制和压制带材的Jc-H输运曲线对磁场的依赖性都很小,在28 T下的Jc-H输运曲线均超过3*10^4A/cm ^2,远高于低温超导体的Jc-H输运曲线。更有趣的是,12 cm长的轧制带显示出非常高的均匀性,并且在10 T下保持Jc高达7.7*10^4 A/cm ^2。这些是迄今为止报道的通过可扩展轧制工艺制造的铁基超导线材的最高值。微观结构的研究表明,这样高的Jc是通过更高的密度的核心和均匀的变形,从而产生更好的织构。这些结果表明,我们的工艺是非常有前途的制备长的Ba 122线的高场磁体,即超过20 T。
2014-12-04 cond-mat.supr-con
High transport critical current density obtained for Powder-In-Tube-processed MgB2 tapes and wires using stainless steel and Cu-Ni tubes
采用粉末管法制备了MgB 2带材和线材。护套材料采用不锈钢和Cu-Ni管,不进行热处理。不锈钢带在4.2K和5 T下的传输临界电流密度Jc约为10,000 A/cm 2。将Jc-B曲线外推到零场,得到约300,000 A/cm ~ 2的高Jc。采用Cu-Ni合金管成功地制备了多芯(7芯)MgB 2线材。对于带材和线材,MgB 2的晶粒连通性与高压烧结的块状样品一样好。然而,由于MgB 2的较低堆积密度,Cu-Ni护套线的Jc低于不锈钢护套带。
2001-06-01 cond-mat.supr-con
Critical current density and microstructure of iron sheathed multifilamentary Sr1-xKxFe2As2/Ag composite conductors
铁基超导体被认为在高场应用中非常有前途,对于高场应用,具有高机械强度的多芯线和带导体是必不可少的。本文采用非原位粉管法制备了以银为基体、铁为外增强护套的7芯、19芯和114芯Sr_(0.6)K_(0.4)Fe_2As_2(Sr-122)超导线材和带材。采用显微硬度法研究了7丝和19丝导体中Sr-122相的质量密度,结果表明,在不同厚度的圆丝和扁带中,硬度与传输临界电流密度(Jc)呈正相关。对于Sr-122/Ag/Fe 114-细丝导体,其中平均横截面细丝尺寸小于50微米是通过拉伸成直径为2.0mm的圆线实现的,传输Jc可以通过平轧而显著增强,对于7-和19-细丝导体也是如此。7、19和114丝Sr-122/Ag/Fe带材的最高输运Jc分别达到1.4 × 10^4、8.4 × 10^3和6.3 × 10^3 A cm-2(4.2 K,10 T),表明Jc随丝数的增加而降低。这种Jc的下降可以归因于长丝在纵向上的香肠效应和这些非常细的长丝中的晶粒细化。
2015-08-24 cond-mat.supr-con
Development of Powder-in-Tube Processed Iron Pnictide Wires and Tapes
为了提高铁磷属元素化物超导线材和带材的输运性能,发展了PIT工艺。发现银是最好的鞘材料,因为在银鞘和超导芯之间没有观察到反应层。用Ag或Pb作掺杂剂,显著改善了磷属元素化物铁丝和带材的晶粒连接性。目前,用上述工艺制备的银包覆SrKFeAs丝材在4.2 K时的临界电流密度超过3750 A/cm ^2(Ic = 37.5 A),是迄今为止铁基丝材和带材中最高的。此外,用PIT法成功地在900 ℃下制备了Ag包覆Sm-1111超导带材,而不是通常使用的1200 ℃。这些结果表明,生产超导磷属元素化物复合线的可行性,即使晶界性能需要更多的关注。
2011-06-02 cond-mat.supr-con
Effect of aromatic hydrocarbon addition on in situ powder-in-tube processed MgB2 tapes
以苯、萘、噻吩等芳烃为添加剂,采用原位粉末管法制备了MgB 2/Fe超导带材,并对其超导性能进行了研究。我们发现,这些芳烃是非常有效的增加Jc值。在4.2K和10 T下,添加20mol%苯的带材的Jc值达到130 A/mm ~ 2。该值几乎与添加10mol%SiC的带材相当,并且比没有添加剂的带材高约4倍。微观结构分析表明,这种Jc增强是由于在MgB 2中的硼的碳的替代和较小的MgB 2晶粒尺寸。
2005-09-05 cond-mat.supr-con
Enhancement of transport critical current density of SmFeAsO1-xFx tapes fabricated by an ex-situ powder-in-tube method with a Sn-presintering process
采用Sn预烧的非原位粉管法制备了SmFeAsO 1-xFx(Sm 1111)超导带材。扫描电子显微镜显示Sn预烧结带和以前报道的多晶Sm 1111散装之间的微观结构的明显差异,因为Sn减少了FeAs润湿相和填充Sm 1111晶粒之间的空隙。锡预烧结磁带表现出显着增强场依赖性的运输Jc相比,锡添加磁带。在4.2 K和自场条件下,获得了最高的输运临界电流密度(Jc),为3.45 × 10^4 A cm-2。磁光(MO)成像进一步证实了大的和分布良好的全球和晶间Jc在Sn预烧结Sm 1111磁带。
2014-05-27 cond-mat.supr-con
Decrease of Ac Losses in High Tc Superconducting Tapes by Application of a DC Current
本文用零量热法测量了银-金合金护套Bi-2223带材的交流损耗,并在交流电流上叠加直流电流。正如通过计算机模拟所预期的那样,对于较大的交流电流观察到克莱姆谷。根据计算结果,在谷值最小值处观察到交流损耗减少约50%。在较低的交流电流下,数据与计算出的具有单个参数的行为相拟合,迈斯纳电流为21.8 A。结果表明,表面势垒电流是不兼容的数据。
1999-07-20 cond-mat.supr-con
Significantly enhanced critical current densities in MgB2 tapes made by a scaleable, nano-carbon addition route
采用原位粉管法制备了不同掺杂量的纳米碳掺杂Fe包覆MgB 2带材。与未掺杂的磁带相比,在高于9 T的磁场中,所有C掺杂样品的Jc都提高了一个数量级以上。在4.2K下,5原子%掺杂的带材的传输Jc分别在10 T和14 T下达到1.85 × 104 A/cm 2和2.8 × 103 A/cm 2。此外,掺杂的带材的临界温度略有下降。透射电子显微镜显示了一些晶内位错和分散的纳米颗粒嵌入由C掺杂引起的MgB 2晶粒内。本文还讨论了磁通钉扎增强的机理。这些结果表明,粉末管处理的MgB 2磁带是非常有前途的高场应用。
2006-01-11 cond-mat.supr-con
High critical current density in textured Ba-122/Ag tapes fabricated by scalable rolling process
长规格磷属铁合金线材和带材的工业化生产需要简单、低成本的工艺。虽然FeAs-122带材的输运临界电流密度已经达到实际应用水平,但其制备工艺相对复杂或需要专门的仪器。采用规模化轧制工艺制备了Ag包覆的Ba_(0.6)K_(0.4)Fe_2As_2超导带材。在4.2 K和10 T下,临界电流密度Jc达到5.4 × 10^4 A/cm 2。我们将其优异的性能归因于超导相的高纯度和均匀性,以及超导芯的高密度和高c轴织构。该方法为大规模生产高Jc长尺寸铁基超导带材提供了一条简单的途径。
2014-11-24 cond-mat.supr-con
High transport current superconductivity in powder-in-tube Ba0.6K0.4Fe2As2 tapes at 27 tesla
铁基超导体的高上临界场和低各向异性使它们在高场应用中特别有吸引力。然而,载流能力需要通过克服线和带导体内部的错位晶粒之间的弱链接效应来增强。本文采用传统的粉末管法和优化的热压工艺相结合的方法制备了Ba0.6K0.4Fe2As2(Ba-122)超导带材,在4.2 K和10 T下,其临界电流密度(Jc)高达1.5 × 10^5 A/cm^2(Ic = 437 A)。在4.2 K温度下,在27 T的强磁场下测得的Jc仍在5.5 × 10 ^4 A/cm ^2的水平上,远高于低温超导体的Jc。这是热压Ba-122超导带材的首次报道,这些Jc值是迄今为止报道的铁基超导线材和带材的最高值。这些高性能带材具有高度的Ba-122晶粒的c轴织构和低的输运Jc各向异性,显示出用于构造高场超导磁体的巨大潜力。
2017-05-27 cond-mat.supr-con
Large transport critical currents of powder-in-tube Sr0.6K0.4Fe2As2/Ag superconducting wires and tapes
我们报告显着的传输临界电流首先实现在Sr0.6K0.4Fe2As2线和磁带的Tc = 34 K,这是通过在原位粉末管工艺制造。银被用作化学添加剂以及鞘材料。通过标准四探针电阻法进行运输测量。所有的电线和胶带样品都显示出传输特性。临界电流密度Jc随着银的添加而提高,并且在4.2 K下,对于添加20%银的带材实现了约1200 A/cm^2(Ic = 9 A)的最佳Jc,这是迄今为止铁基线材和带材中最高的。在1 T和10 T之间Jc几乎与场无关,表现出强的涡旋钉扎。这种高的输运临界电流密度归因于银鞘和超导芯之间没有反应层,以及晶粒之间改善的连通性。我们还确定了一个薄弱环节的行为,从蠕变下降的Jc在低场和滞后现象。最后,我们发现,与Fe,Ta和Nb管相比,Ag是制备高性能122型磷属元素化物线和带的最佳护套材料。
2009-11-19 cond-mat.supr-con
Effect of nano-C doping on the in-situ processed MgB2 tapes
研究了纳米C掺杂对原位粉管法制备的Fe包覆MgB2超导带材的微观结构和超导性能的影响。在650 ℃的低温下进行热处理1 h。扫描电子显微镜研究表明,较小的MgB2的晶粒尺寸与C掺杂的样品。随着掺杂量的增加,a轴晶格常数和转变温度单调下降,这是由于C取代了B。高临界电流密度Jc值在磁场中实现的掺杂样品,因为与C掺杂获得的超导相的非常细晶粒的显微结构。
2005-11-21 cond-mat.supr-con
Role of heat and mechanical treatments in the fabrication of superconducting Ba0.6K0.4Fe2As2 ex-situ Powder-In-Tube tapes
在最近发现的铁基超导化合物中,(K,Ba)Fe 2As 2相在对导体开发感兴趣的科学界引起了极大的兴趣。事实上,经过几年的发展,在高达10 T以上的磁场下,在管装粉末(PIT)加工的线材和带材中已经获得了约105 A/cm 2的临界电流密度Jc。在这里,我们探讨的关键点线/带制造的异位PIT方法。我们专注于扩大对工业制造至关重要的工艺。分析了不同的热处理和机械处理对显微组织的影响。通过大量的微观结构分析与输运性质,我们解决了有关的问题相纯度,内部孔隙率和裂纹形成的超导芯区。我们最好的导体填充因子约为30,在800 ℃下热处理,表现出Tc = 38 K,在这种超导带材中测得的最高值。微观结构分析显示,晶界干净且连接良好,但密度相当差:在7 T下,自场中测得的Jc约为3 x 10^4 A/cm 2,被抑制了不到7倍。这种尚未优化的Jc值可以通过降低的密度来解释,而适度的场内抑制和相当高的n因子证实了这些带的高均匀性和均匀性。
2015-07-14 cond-mat.supr-con
Large enhancement of transport critical current density of ex-situ PIT Ag/(Ba,K)Fe2As2 tapes achieved by applying cycles of cold deformation and heat treatment
我们报告,高的传输临界电流密度超过104 A/cm 2,在4.2 K和10 T的Ag护套(Ba,K)Fe 2As 2(Ba 122)磁带,可以获得良好的再现性,通过修改非原位粉末管(PIT)方法。该工艺包括冷变形和随后的热处理的循环。平整轧制和热处理的中间循环产生均匀的细晶结构,导致在所施加的磁场中传输Jc的增强。然而,轧制的带材包含横向于带材轴线延伸的裂纹,这仍然限制了沿着带材轴线的电流通过。我们发现,在最后阶段施加小压下率的单轴压缩对愈合这些裂纹是非常有效的,导致运输Jc的异常增加。在迄今为止报道的经PIT处理的Fe基线材和带材中,我们实现了2.1 × 104 A/cm 2的最高Jc(在4.2 K和10 T下)。在较高温度下测得的Jc-H曲线保持一个小的字段依赖性高达约20 K,这表明磁带是有前途的应用程序在较高的温度以及在液氦。
2013-04-10 cond-mat.supr-con
Role of internal gases and creep of Ag in controlling the critical current density of Ag-sheathed Bi2Sr2CaCu2Ox wires
在20 T和4.2 K下,当试样长度为几厘米时,Ag包套多芯Bi_2Sr_2CaCu_2 O_x(Bi-2212)圆丝可获得大于500 A/mm ~ 2的高工程临界电流密度JE。然而,在几米长的Bi-2212导线以及缠绕成线圈的较长段中,JE(20 T)很少超过200 A/mm 2。此外,长长度的线通常在熔融加工后表现出Bi-2212泄漏的迹象,这在短的开口端样品中很少发现。我们使用质谱法研究了最先进的管中粉末(PIT)Bi-2212线的JE的长度依赖性和在熔融加工期间由它们释放的气体,证实JE随长度的降解是由于在升高的温度下由高内部气体压力产生的线溶胀[1,2]。我们进一步模拟了Bi-2212线材中的气体传输,并检查了在熔融加工前的拉制PIT线材和接受脱气处理或冷致密化处理的线材的熔融加工的关键阶段的线材膨胀。这些研究表明,在长的长度线的内部气体压力驱动蠕变的Ag护套在热处理过程中,导致线膨胀,降低密度的Bi-2212细丝,并因此降低线JE;蠕变断裂的银护套自然导致泄漏的Bi-2212液体。我们的工作表明,适当控制这种蠕变是防止Bi-2212泄漏和在长Bi-2212导体和线圈中实现高JE的关键。
2013-03-25 cond-mat.supr-con
Superconducting performance of ex-situ SiC-doped MgB2 mono-filamentary tapes
我们报道了非原位SiC掺杂MgB 2单芯带材的超导性能。采用传统的固相反应法合成了MgB 2掺杂5wt%SiC和10wt%SiC的多晶粉末,并对其超导性能进行了表征。结果表明,SiC的加入使超导参数上临界场(Hc 2)、不可逆场(Hirr)和临界电流密度(Jc)均得到显著提高。还发现,相对较低的合成温度(700 ℃)导致进一步改善的超导参数。合成的粉末用于非原位粉末管(PIT)超导带材和超导参数的测定。虽然掺杂SiC的超导转变温度(Tc)略有降低(2K),但从磁化强度和输运测量确定的临界电流密度(Jc)方面的超导性能显著提高。特别是SiC掺杂和700 °C合成的MgB 2带材在高达7特斯拉的施加场下表现出接近10^4 A/cm 2的传输Jc。此外,它被发现,Jc各向异性显着降低SiC掺杂磁带。由于C在B位的取代而引起的无序是由破碎的SiC产生的,并且在SiC添加的非原位MgB 2带材中分别存在纳米SiC,这是降低各向异性和改善Jc(H)性能的原因。
2014-05-16 cond-mat.supr-con
Large transport critical currents in unsintered MgB2 superconducting tapes
基于新发现的MgB 2超导相,粉末管工艺已被用于制造具有强金属护套的带状导体。通过将反应后的MgB_2粉末填充在纯Ag、Cu和Ni管中,然后通过拉拔和轧制进行冷加工,制备了长超导带材。这样的磁带已显示出良好的传输性能,在高压和高温条件下烧结的大块MgB 2样品。在4.2 K时,镍护套单丝导体的最高临界电流密度为100000 A/cm 2。已观察到护套抗拉强度和未烧结带的临界电流之间的直接相关性。
2001-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Transport critical current densities and n factors in mono- and multifilamentary MgB2/Fe tapes and wires using fine powders
采用PIT工艺制备了具有高临界电流密度的MgB 2/Fe单晶和多晶带材和线材。描述了制造细节。研究了粉末粒度和再结晶温度对jc的影响。在25 K和1 T下,测得的jc值接近105 A/cm ~ 2,而在我们的单晶带中,在4.2K/0 T下,jc值为106 A/cm ~ 2。MgB 2/Fe带材表现出高指数n因子的电阻转变:n ~ 80和40被发现在5 T和7 T,分别。到目前为止,在具有7根细丝的MgB 2/Fe丝中获得的最高传输jc值在4.2K和2 T的场中为1.1 * 105 A/cm 2,这仍然低于单芯带材。改进的变形和恢复处理预计将导致更高的jc值。
2002-08-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Large irreversibility field in nanoscale C-doped MgB2/Fe tape conductors
研究了纳米C掺杂对原位粉末管法制备的Fe包覆MgB 2超导带材临界电流密度Jc和不可逆场Birr的影响。将带在600- 950 ℃下热处理1小时。对于5at.%,Jc和Birr值较高C掺杂的MgB 2带在较高的烧结温度下,其中发生了硼对碳的大量替代。在950 ℃烧结的掺碳样品比电阻最高,如在4.2K时,比电阻达到22.9T。特别地,在20 K下,C掺杂带的Birr达到9 T,这与商业NbTi在4.2 K下的上临界场相当。纳米尺寸的C颗粒的这种作用在用于20 K下的磁共振成像应用的MgB 2带的制造中可以是非常有益的。
2006-08-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
In-situ high energy synchrotron X-ray diffraction investigation of the MgB2 phase formation and MgB2 tapes sintering
在本文中,我们报告了在制备过程中的原位高能X射线衍射分析的MgB 2带。实验是在一个专门设计的炉中进行的,在还原性气氛中工作,与劳厄衍射条件兼容。MgB2的合成是从MgH2和粉末形式的无定形B作为前体开始,改变反应温度并测试不同的冷却工艺来实现的。我们分析了MgB2的合成和用这些粉末制备的带材的烧结过程。在不同的热处理过程中的相演变,微观和晶体结构进行了监测。在主要的结果中,我们观察到MgB2的形成在一个非常低的温度(300 ℃),可能是由于MgH2和B之间的固态反应。此外,我们还研究了微结构对热处理的依赖性及其对超导带材临界电流性能的影响。
2014-05-16 cond-mat.supr-con
Superconducting properties of SmO1-xFxFeAs wires with Tc = 52 K prepared by the powder-in-tube method
我们证明,钽护套SmO 1-xFxFeAs线成功地制造的粉末管(PIT)的方法为第一次。X射线衍射分析表明,采用该方法合成的样品主相为SmO_(1-x)F_xFeAs。SmO0.65F0.35FeAs丝的相变温度高达52 K。基于磁化测量,发现在5 K和自场下,宏观样品尺寸上可以流动约3.9x10^3 A/cm^2的球电流,而在晶粒内观察到约2x10^5 A/cm^2的高Jc,这表明球Jc的显著改善是可能的。应当注意,Jc表现出非常弱的场依赖性行为。此外,根据Werthamer-Helfand-Hohenberg公式确定的上临界场(Hc ~ 2)为(T= 0 K)= 120 T,表明这种新超导体具有非常令人鼓舞的应用前景。
2008-06-19 cond-mat.supr-con
Transport critical current density in Fe-sheathed nano-SiC doped MgB2 wires
采用粉末管法和原位反应法制备了纳米SiC掺杂MgB2/Fe丝材。由于Si和C共掺杂的平衡效应,随着SiC掺杂水平的增加,Tc的降低仍然相当小。高水平的SiC共掺杂允许产生晶粒内缺陷和纳米夹杂物,其充当有效的钉扎中心,导致Jc(H)性能的显著增强。尽管样品的密度较低,电流的衰减性质,但所有导线的传输Jc与较高磁场下的磁性Jc相当。掺杂10wt%SiC的MgB_2/Fe在5K和4.5T下的输运IC达到660A(Jc = 133,000A/cm~2),在20K和2T下的输运IC达到540A(Jc = 108,000A/cm~2)。10wt%SiC掺杂的MgB2线的传输Jc比迄今为止报道的分别在5K和10T以及20K和5T下的现有技术的Fe护套的MgB2线高一个数量级以上。由于目前样品的密度仅为50%,因此Jc有很大的进一步改进空间。
2002-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Reversible melting and equilibrium phase formation of (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3O10+d
研究了(Bi,Pb)_2Sr_2Ca_2Cu_3O_(10+)d(?)Bi,Pb(2223)?)相已调查原位高温中子衍射的手段,无论是在烧结体样品和银护套单芯磁带。在不同温度和不同退火气氛下,在流动气体和密封管中进行了几次分解实验,以研究从熔体中形成Bi,Pb(2223)的合适条件。发现Bi,Pb(2223)相不协调地熔化成(Ca,Sr)2CuO 3,(Sr,Ca)14 Cu 24 O 41和富Pb,Bi液相。熔化后的相重组成功地获得了在散装样品和Ag护套带。发现从熔体中结晶Bi,Pb(2223)相的可能性对温度极其敏感,并且强烈依赖于Pb损失。通过热重分析补充了由于Pb蒸发引起的质量损失的研究,该热重分析证明Pb损失是远离平衡的原因,因此阻碍了Bi,Pb(2223)相从熔体中的再形成。由于全图案轮廓细化,作为时间和温度的函数进行定量相分析,并研究第二相的作用。发现Bi,Pb(2223),Bi,Pb(2212),(Ca,Sr)2CuO 3和(Sr,Ca)14 Cu 24 O 41在高温下由于阳离子扩散和化学计量比的变化而发生晶格畸变和/或转变。结果表明,Bi,Pb(2223)相可以从接近平衡状态的液相中形成,如Bi(2212)和Bi(2201)相,为高质量Ag包覆Bi,Pb(2223)带材的制备开辟了新的前景。
2002-08-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High-energy ball milling and synthesi temperature study to improve superconducting properties of MgB2 ex-situ tapes and wires
采用高能球磨法和低温合成法制备了MgB 2单组分镍包带和丝材。所有样品均在920 ℃下在Ar气流中烧结。调整研磨时间和旋转速度以使临界场电流密度(Jc)最大化:在5 K和4 T下获得6 X 10 e4 A/cm 2的最大Jc值,对应于用在180 rpm下研磨144小时的粉末制备的带。还研究了不同的合成温度(730-900 ℃),发现用在745 ℃下合成的粉末制备的线材的最佳Jc值。我们推测,这一最佳温度是由于未反应的镁含量在烧结过程之前的流化作用,可以更好地连接晶粒。
2008-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Transport critical current of Solenoidal MgB2/Cu Coils Fabricated Using a Wind-Reaction In-situ Technique
在这封信中,我们报告的结果运输Jc的螺线管线圈高达100匝的铜护套MgB 2线使用风反应原位技术制造。尽管低密度的单芯和Mg和Cu鞘之间的一些反应,我们的研究结果表明,随着MgB 2线的长度增加,传输Jc的下降是微不足道的。直径小至10 mm的螺线管线圈可以很容易地使用风反应原位技术制造。线圈的Jc基本上与直导线的形式相同。用铜包带和铜包线绕制的小型线圈在4K和自场下的Jc分别达到133,000 A/cm ~ 2和125,000 A/cm ~ 2。这些结果表明,MgB 2丝具有很大的应用潜力
2002-05-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Preparation of 18-filament Cu/NbZr/MgB2 tape with high transport critical current density
采用粉末管技术制备了具有NbZr缓冲层的Cu稳定18芯MgB 2带材。采用X射线衍射和光学显微镜对材料的相组成和显微结构进行了分析。在不同的磁场和温度下,通过标准的四探针技术进行输运临界电流测量。样品的输运临界电流密度分别为80, 000 A/cm ~ 2(10 K,0 T)和13, 600 A/cm ~ 2(10 K,1 T)。
2001-06-05 cond-mat.supr-con
Transport Properties and Exponential n-values of Fe/MgB2 Tapes With Various MgB2 Particle Sizes
Fe/MgB_2带材的制备是从预反应的二元MgB_2粉末开始的。如电阻和电感测量所示,通过球磨将颗粒尺寸减小到几微米对Bc 2的影响很小,而单个MgB 2晶粒的超导性质基本上不变。减小颗粒尺寸导致Birr从14 T提高到16 T,而Jc在高场下显著增加,其斜率Jc(B)减小。在4.2 K时,在3.5 T和10 T时分别测得的值为5.3*10^4和1.2*10^3 A/cm ^2,表明晶粒界面处的条件起着主导作用。这些条件在接口的系统变化进行,以确定限制的Fe/MgB 2磁带的运输性能。发现向MgB 2粉末中添加5%的Mg既不影响Jc也不影响Bc 2。对于Jc值最高的磁带,测量到非常高的指数n因子:在3.5、5和10 T下分别为n = 148、89和17,并且测量了临界电流与施加应变的关系。讨论了以MgB 2颗粒为基体的Fe/MgB 2超导带材高临界电流密度的形成机理。
2003-07-16 cond-mat.supr-con
Influence of the Preparation Process on Microstructure, Critical Current Density and Tc of MgB2 Powder-In-Tube Wires
MgB2线和带受到传输电流密度的限制,特别是在低场下,这是由于由来自非均匀微观结构的热点、第二相和空隙的存在引起的不充分的热稳定性。对于MgB2线和带的制备,应用两种不同的前体路线,使用MgB2(非原位工艺)或Mg + B(原位工艺)。原位方法允许在丝制备中改变许多参数,并且这种方法的改进是本文的中心主题。我们提出了一种改进的原位方法,灯丝的微观结构,化学计量的影响和相应的超导性能的表征。这种原位导线的传输电流能力可以提高到参考异位导线的水平。
2002-10-28 cond-mat.supr-con
Study of Ag and Cu / MgB2 powder-in-tube composite wires fabricated by in-situ reaction at low temperature
采用传统的粉末管技术制备了Ag或Cu包覆的MgB 2超导线材。研究了原子比为1:2和1.33:2的Mg粉和B粉在Ag管或Cu管中的低温原位反应。在低于660 ℃的温度下观察到Mg与Ag或Cu鞘层的活性合金化。对于Ag鞘,存在Mg的强扩散,这不允许在芯处形成大量的MgB 2。对于Cu鞘层,Mg的扩散被MgCu 2层的形成所阻止,并且适当过量的Mg导致Tc=39 K和良好的Jc值的超导芯,从而有可能开发Cu/MgB 2复合线。
2002-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Enhancement of critical current densities in (Ba,K)Fe2As2 wires and tapes using HIP technique
(Ba采用热等静压(HIP)技术制备了(K)Fe_2As_2超导线材和带材,并对其超导性能进行了研究。在HIP圆丝中,在4.2K下的输运临界电流密度(Jc)在零场下达到了175 kA/cm 2的创纪录的高值,并且即使在100 kOe下也超过了20 kA/cm 2。多晶粉末合成工艺的改进可能是提高Jc的关键。在HIP带中,在零场实现了380 kA/cm 2的甚至更大的传输Jc。基于磁化强度和磁光测量,可能进一步增强Jc进行了讨论。
2016-09-29 cond-mat.supr-con
Correlated vortex pinning in Si-nanoparticle doped MgB2
在温度为$T\geq 28$ K、磁场为$B\leq 0.9$ T的条件下,测量了掺杂和未掺杂Si纳米颗粒的Cu包覆$_{2}$带材的磁阻率和临界电流密度.掺杂带的不可逆性线$B_{irr}(T)$在0.3 T附近有一个弯折,呈现阶梯式变化。这种$B_{irr}(T)$变化对于具有柱状缺陷的高温超导体是典型的(在匹配场$% B_ϕ$附近发生扭结),并且与未掺杂的MgB $_{2}$样品中的平滑$B_{irr}(T)$变化非常不同。纳米颗粒掺杂的MgB $_{2}$样品的微观结构研究显示均匀分散的纳米沉淀物,这可能是作为一个相关的障碍。观察到的掺杂和未掺杂的磁带的临界电流密度和钉扎力密度的场变化之间的差异支持上述发现。
2003-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Improved transport critical currents in Ag and Pb co-doped BaxK1-xFe2As2 superconducting tapes
采用非原位粉管法结合短时高温退火技术制备了Fe包In 2K_(1-x)Fe_2As_2超导带材。系统研究了退火时间和不同掺杂物对Fe_2As_2超导带材输运特性的影响。Ag和Pb的共掺杂显著地提高了超导带材的临界输运电流密度Jc,在4.2K自场下,Jc最高可达1.4 × 10^4A/cm^2(Ic=100 A)。提出了共掺杂样品中优异的Jc是由于低场下Pb掺杂和高场下Ag掺杂的综合作用。
2012-02-06 cond-mat.supr-con
Hollow carbon spheres as an efficient dopant for enhancing critical current density of MgB2 based tapes
利用空心碳球(HCS)作为掺杂剂,通过原位粉末管法实现了MgB 2带材中Jc和Hirr的显著增强。在4.2 K下,850 C烧结样品的传输Jc在10 T和12 T下分别达到3.1 × 10^4和1.4 × 10^4 A/cm ^2,并且优于最佳纳米SiC掺杂的带材。此外,由于碳取代效应,掺杂样品在10 K下的Hirr提高到16.8 T。结果表明,HCS是除纳米碳和SiC外最有希望提高MgB 2高场电流容量的掺杂剂之一。
2008-08-30 cond-mat.supr-con
Large transport critical currents and magneto-optical imaging of textured Sr1-xKxFe2As2 superconducting tapes
我们报告的温度依赖性的输运临界电流密度(Jc)在织构Sr 1-xKxFe 2As 2/Fe(Sr 122)磁带制造的非原位粉末管工艺。临界电流测量磁场高达0-15 T和/或温度范围4.2-30 K,通过使用直流四探针方法。结果发现,织构Sr 122磁带在低温下热处理,表现出更高的传输Jc性能,由于大大改善晶粒间的连接。在20 K的温度下(使用低温冷却器很容易获得),自电场中的Jc达到约10^4 A/cm^2,这是迄今为止报道的铁磷属元素化物线和带的最高输运值。磁光成像观测进一步揭示了显着的和分布良好的全球Jc在20 K在我们的磁带。这些结果表明,122型超导带材在20 K左右的高场应用中是有希望的。
2013-02-20 cond-mat.supr-con
Third Harmonic Susceptibility and the Irreversibility Line of Fe/MgB2 Tapes
我们报告的Fe/MgB 2磁带的钉扎性能的交流磁化率测量装置进行的研究。特别是,三次谐波响应已被测量为高达9 T的直流磁场的函数,在不同的温度下,对于各种频率和振幅的交流场。不可逆线已被确定使用三次谐波开始与不同的球磨MgB 2粉末制成的样品的标准。谐波响应的研究使我们能够探测的性质的涡旋钉扎,并分析其对增强的不可逆性场的影响,在强烈的球磨样品。我们还研究了动态制度,通过比较实验曲线与数值模拟的非线性扩散方程的磁场的磁带中的旋涡运动。
2003-09-11 cond-mat.supr-con
Strongly enhanced current densities in Sr0.6K0.4Fe2As2 superconducting tapes
提高传输电流一直是超导线材和带材实际应用的首要问题。然而,粉末管(PIT)处理的铁基超导带材的多孔性被认为是低Jc值的重要原因之一。在这项工作中,非原位Sr0.6K0.4Fe2As2带材的超导芯密度显着提高,采用一个简单的热压作为最终烧结的替代路线。在4.2 K下,传输Jc值显示出优异的值,10 T时为5.1 × 10^4 A/cm ^2,14 T时为4.3 × 10^4 A/cm ^2,分别达到实际应用所需的Jc水平。此外,Jc值表现出极弱的磁场依赖性。这些结果清楚地表明,PIT磷属元素化物线导体对于高场磁体应用是非常有前途的。
2014-05-14 cond-mat.supr-con
Effect of grain refinement on enhancing critical current density and upper critical field in undoped MgB2 ex-situ tapes
用球磨的未掺杂的粉末制备的非原位粉末管中MgB 2带显示出不可逆场H*、上临界场Hc 2和临界电流密度Jc(H)的强烈增强以及所有这些量的各向异性的抑制。Jc在4.2 K和10 T下达到104 A/cm 2,在4.2 K下具有约14 T的不可逆场,并且Hc 2在25 K下为9 T,对于未掺杂的MgB 2为高值。增强的Jc和H* 值与通过研磨MgB 2粉末产生的显著晶粒细化相关,这增强了晶界钉扎,尽管同时也将连通性从约12%降低至8%。尽管增强的钉扎和减少的连通性是相反的,但球磨对Jc的总体影响是积极的,因为具有与平均自由程相当的尺寸的晶粒的密度增加产生强烈的电子散射,其实质上增加了Hc 2,特别是垂直于Mg和B平面的Hc 2。
2008-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Effect of combining a DC bias current with an AC transport current on AC losses in a High Temperature Superconductor
在II型超导带中,将直流电流或磁场叠加到交流电流上,产生复杂的磁通配置,会导致各种特殊的行为。一个例子是克莱姆谷的出现,作为直流偏置幅度的函数的交流损耗的最小值,LeBlanc等人已经从理论上研究了这一点,继续克莱姆的计算这些情况已被调查,通过施加直流电流的银-金护套Bi-2223磁带在77 K(临界电流29 A),除了通常的交流运输电流。交流损耗通过零热量法测量,以确保总损耗被考虑在内。这些都记录了不同值的交流和直流电流,导致两个不同的行为取决于交流电流的观察。据我们所知,克莱姆谷的发现是高温超导体中这一现象的首次实验验证,并可能提供一种简单的方法来降低这些材料在工业应用中的交流损耗。
1998-11-18 cond-mat.supr-con
Fabrication and transport properties of Sr0.6K0.4Fe2As2 multifilamentary superconducting wires
采用非原位粉末套管法(PIT)制备了七芯Ag/Fe护套Sr 0. 6 K 0. 4Fe 2As 2(Sr-122)超导线材。系统地研究了冷加工变形工艺与线材超导性能的关系。结果表明,扁平轧制可以有效地提高超导芯的密度,并大大提高了传输临界电流密度(Jc)的拉制线。最佳样品在4.2 K自场下的Jc达到21.1 kA/cm ^2,在高场下表现出很弱的磁场依赖性。我们的研究结果表明,多元铁基超导体在实际应用中具有广阔的前景。
2012-12-24 cond-mat.supr-con
A novel process to produce amorphous nano-sized B useful for MgB2 phase synthesis
在本文中,我们报告了一种新的合成路线,以生产硼粉的特点是无定形和具有非常细的颗粒尺寸。该方法可以直接从纳米结构的硼前驱体出发,采用非原位或原位等离子体烧结法合成MgB 2超导粉末,从而提高MgB 2超导粉末的性能。在制造胶带、电线和电缆的过程中,所有的程序步骤的解释和硼粉的化学物理表征,使用X-射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)技术,报告。并与工业硼作了比较。的磁性和电气特性,如临界温度(TC)和传输临界电流密度(JC t),为MgB 2磁带的初步结果的报告,并与商业硼制备的磁带相比。
2014-05-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
High critical current density and low anisotropy in textured Sr1-xKxFe2As2 tapes for high field applications
从应用的观点来看,对于超导导线需要大的临界电流密度Jc(H),优选地对于高于5 T的磁场。在这里,我们表明,强的c轴织构Sr 1-xKxFe 2As 2磁带与近各向同性传输Jc制造的非原位粉末管(PIT)过程。在4.2 K时,Jc值显示出极弱的磁场依赖性,并且分别在10 T和14 T时达到1.7 × 10^4 A/cm ^2的高值,这些值是迄今为止报道的铁基线材的最高值,并且接近实际应用所需的Jc水平。透射电子显微镜的研究表明,在晶界处的非晶氧化物层显着减少锡此外,从而大大提高了晶间连接。我们的研究结果表明,使用铁基超导体的高场应用的强大潜力。
2013-02-19 cond-mat.supr-con
Enhancement of JC-B Properties in MoSi2 doped MgB2 tapes
以Fe为鞘层材料,采用原位粉管法制备了不同掺杂量的MoSi2掺杂MgB2带材。研究了MoSi2掺杂对MgB2/Fe超导带材性能的影响。发现在2.5at. %时达到最高JC值掺杂的样品,在4.2 K,10 T下,与未掺杂的带相比,高出4倍以上,然后进一步增加掺杂比导致JC降低。此外,所有掺杂的磁带表现出改善的磁场依赖性的Jc。MoSi_2掺杂MgB_2带材JC-B性能的提高归因于良好的晶粒连接和有效磁通钉扎中心的引入。
2006-02-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Fabrication and transport critical currents of multifilamentary MgB2/Fe wires and tapes
采用直接的粉末管(PIT)工艺制备了具有高传输临界电流密度的多相MgB 2/Fe线材和带材。退火后,我们测量到的传输jc值高达1.1 * 105 A/cm ~ 2在4.2 K和在2 T的领域中的MgB_2/Fe方丝与7丝通过双轴轧制制造,和高达5 * 104 A/cm ~ 2在4.2 K在1 T的MgB_2/Fe带与7丝。对于更高的电流,这些多芯线和带由于细丝的热稳定性不足而淬火。工艺路线和变形方法是制备高传输jc值的多相MgB_2线材和带材的重要因素。
2002-03-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Fabrication and Transport Properties of 100 m Class Sr0.6K0.4Fe2As2 Wires and Pancake Coils
铁磷属化合物由于其特殊的性质和机理尚不清楚,自2008年以来一直是超导材料研究领域的热点。近年来,磷族化合物的研究取得了很大的成就。在实际应用中,磷属元素化物超导体应制成长导线形式,以用于不同的器件。本文首次报道了用粉末管技术制备100 m级7芯Sr_(0.6)K_(0.4)Fe_2As_2(Sr_(122))超导带材。显然,在115米长度上,在10 T下达到1.3 × 10^4 A/cm ^2的平均Jc,显示出100米级Sr 122带材的高性能和良好的均匀性。使用10 m长的Sr 122带材,通过缠绕和反应技术制造了两个双饼线圈。对于由单芯胶带制成的线圈,没有测量到传输电流。然而,在由7-导电带制成的线圈中获得了传输Ic。讨论了影响线圈超导性能的因素。
2017-02-10 cond-mat.supr-con
Improved critical current densities in MgB2 tapes with ZrB2 doping
2.5 - 15at. %的MgB2/Fe带材通过原位粉末管法制备了ZrB2添加剂。与纯带相比,观察到场内临界电流密度Jc的显著改善,最显著的是对于10at. %掺杂,而临界温度略有下降。在4.2K下,10at. %的输运Jc在9T以上的磁场中,掺杂样品的磁电阻比未掺杂样品增加了一个数量级以上。纳米级偏析或缺陷所造成的ZrB2添加剂作为有效的磁通钉扎中心,提出了改善Jc场性能的主要原因。
2006-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Strain Effect in MgB2/Stainless Steel Superconducting Tape
研究了机械应变对MgB 2/不锈钢(SUS 316)超导带材临界电流(Ic)的影响。该带材采用“管中粉末”法和变形工艺制备,无需任何热处理。采用不锈钢(SUS 304)U型夹持器成功地在试样上产生了沿试样长度方向的轴向拉伸应变。在4.2K和5 T下检查两个样品(B垂直于带表面施加)。当初始Ic在零外部应变状态(Ic 0)变化(30.4和33.3 A)时,归一化Ic(Ic/Ic 0)与外部应变关系落在相同的曲线上。观察到从零外部应变状态到0.5%应变(107%Ic0)的Ic线性增加。在应变超过0.4- 0.5%时发生快速和大的降解。MgB 2/不锈钢超导带材具有高的抗应力耐久性。
2001-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Enhanced critical current density of MgB2 superconductor synthesized in high magnetic fields
高磁场对MgB2块材和Fe护套带材载流性能的影响进行了研究,以下不同的热序列。结果表明,在加工过程中施加较大的磁场,可使MgB 2晶粒间的组织均匀,晶粒间的连通性较好。结果,这些样品的Jc显示出比没有磁场时的MgB 2样品高得多的值。讨论了外加磁场下Jc增强的可能机制。
2006-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Supercurrents in Magnesium Diboride/Metal Composite Wire
我们已经制造了一系列的异位铜护套粉末管MgB 2线与20%的体积Ag,Pb,In,和Ga金属添加到MgB 2粉末。我们发现,随着芯丝中添加特定金属,这些导线的传输临界电流显着增加。特别是MgB 2/Ga(20%)丝在10 K自场下的临界电流密度(Jc)超过5 × 10^4A/cm ^2,是MgB 2/Ag(20%)丝的近50倍。所有导线的温度依赖性Jc被很好地描述为干净S/N/S结的集合,其中相关参数是N层的平均厚度、S层的临界温度以及在零温度下与Jc相关的标度项。消除作为增强的Jc的主要原因的细丝微观结构的差异,我们建议,Jc是由邻近效应诱导的超导性在正常的金属层,这是已知的成比例的N中的电子-电子相互作用的大小。我们提出了一维材料的具体计算,支持这一点,和零场冷却的直流磁化率数据,证实了连接良好的超导晶粒的数量增加存在于复合导线,含有金属添加与大的电子-电子相互作用和长电子平均自由程。
2005-06-29 cond-mat.supr-con
High temperature heat treatment of B precursor and P.I.T. process optimization to increase Jc performances of MgB2-based conductor
在我们以前的工作中报道的有希望的结果使我们认为,B粉的生产在MgB2合成中起着至关重要的作用。本实验室开发了一种新的硼制备方法。这种特殊的工艺是基于镁热反应(钼酸法),增加了一个初始步骤,得到纳米粒度的硼粉。在本文中,我们报告了我们的努力,这些纳米粉末的PIT方法的优化和解决以前突出的问题,如粉末包装的困难和冷加工过程中发生的高摩擦现象。这增加了胶带和电线制造过程中的裂纹,导致其失效。包装问题与我们实验室合成的硼的无定形性质有关,因此采用晶化处理来提高B粉的结晶度。为了防止过度的摩擦现象,我们合成了非化学计量的MgB2,并使用镁作为润滑剂。我们的目标是改善Jc,但也进行了全面的物理化学表征,以分析我们的治疗所带来的改善:除了磁性和传输Jc测量外,该表征还包括X射线衍射,电阻率与温度测量,SEM图像。
2014-05-16 cond-mat.supr-con
High transport critical current density above 30 K in pure Fe-clad MgB2 tape
铁包层MgB 2长带已被制造使用粉末管技术。Mg + 2B混合物用作中心导体芯并原位反应以形成MgB 2。将带在环境压力下在800 ° C下在纯Ar中烧结1小时。SEM显示具有100微米的大晶粒尺寸的高密度芯。包铁带材在37.5K时出现了明显的相变,相变宽度为0.2K,Tc 0为37.5K。到目前为止,我们已经获得了最高的输运临界电流,在29.5 K的1特斯拉和33 K的零场中都达到了1.6 × 10^(4)A/cm ^2。还测量了垂直和平行于带平面的场的R-T和临界电流。铁包层在芯上屏蔽所施加的外部场,其中屏蔽对于带平面中的场不太有效。Fe包层对于某些应用可能是有利的,因为它可以减少自场和外场两者的影响。
2001-05-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Transport Current in MgB2 based Superconducting Strand at 4.2 K and Self-Field
传输电流值为7.5 × 104 A/cm 2,在4.2 K和自场的报告为基于MbB 2的磁带。通过将市售的MgB 2粉末直接填充到Nb内衬的蒙乃尔合金管中并拉丝来形成MgB 2股线。然后将线卷成2.56 × 0.32 mm 2的带,总超导截面为0.2319 mm 2。在T = 4.2 K(在液氦中)和自场下使用标准四点技术进行运输测量。制备了三种样品,在1/3的Ar下,在900 ℃下热处理1、2和3 h。在4.2 K和自电场下,传输电流的测量值分别为4.7、7.5和1.1 × 104 A/cm 2。在样品HT上拍摄1小时的M-H环显示在4.2 K和1 T下的磁性Jcs为4.2 x 104 A/cm 2,表明该材料具有相当良好的连接晶粒。
2001-02-26 cond-mat.supr-con