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
Superconducting properties of FeSe wires and tapes prepared by gas diffusion technique
采用一种新的气体扩散法成功地制备了线带形式的FeSe超导材料。X-射线衍射分析表明，该合成方法得到了主晶相为四方PbO型FeSe。FeSe的零电阻转变温度为9.3K。临界电流密度高达137 A/cm^2（4 K，自场）。结果表明，扩散法是制备高质量FeSe丝带的有效方法。
2011-03-28 cond-mat.supr-con
Transport critical current, anisotropy, irreversibility fields and exponential n factors in Fe sheathed MgB2 tapes
本文研究了MgB_2初始晶粒尺寸对用Powder-In-Tube技术制备的Fe包覆MgB_2超导带材的临界电流密度、上临界场和不可逆性的影响。通过球磨减小MgB 2晶粒尺寸的效果主要是提高临界电流密度jc和不可逆场，而上临界场保持不变。平行于和垂直于带表面的磁场之间的上临界场的各向异性比被确定为1.3，反映了变形诱导织构。一个很好的协议已被发现之间的电阻和电感jc值，在不同的温度下测量。在25 K和1 T下，测得接近105 A/cm 2的jc值。在低场时，电阻转变的指数n因子很高，从4 T时的60线性下降到8.5T时的10。
2002-03-27 cond-mat.supr-con
Development of high-performance iron-based superconducting wires and tapes
传统的粉末管法（PIT）是制备铁基超导线材和带材的最有效的方法。在过去的几年里，特别是在122个家庭磷族化合物磁带方面取得了巨大的进展。在这里，我们回顾了一些最新的和显着的发展，使高性能的铁基磁带的非原位PIT过程中，特别注意几种制造技术，以实现高场Jc性能的核心密度的增加和织构的改善。在4.2K下，掺K的122/Ag带的实际能级输运Jc在10 T和14 T下分别达到0.12MA/cm ~ 2和0.1MA/cm ~ 2。对于多芯122铁基线材和带材，7芯和19芯Sr-122带材在4.2 K和10 T下的最高Jc值分别为61 kA/cm 2和35 kA /cm 2。最近，还生产了高Jc铜包覆和不锈钢/银双护套122带材，以改善机械性能或热稳定性。更重要的是，可扩展的轧制工艺已首次用于在122个11米长的导体带中展示高Jc值。
2015-06-19 cond-mat.supr-con
Strongly Enhanced Current-Carrying Performance in MgB2 Tape Conductors by Novel C60 Doping
MgB_2是一种具有重要应用前景的超导体，可用于高场磁体和20 K左右低温制冷磁体。在这项工作中，通过利用C60作为一个可行的替代掺杂剂，我们证明了一个简单的和工业规模的路由，产生了10-15倍的改善，在高场电流密度的MgB 2带状导体。例如，可以在C60掺杂的MgB 2带上实现高于4 × 10^4 A/cm^2（4.2 K，10 T）的Jc值，这超过了NbTi超导体的Jc值。值得注意的是，该值甚至高于在Ar气氛下使用严格的高能球磨技术制备的。在20 K时，C60掺杂的MgB 2带材的Hirr约为10 T。在MgB 2基体中发现了大量的纳米级析出物和晶界。C_（60）特殊的物理化学特性以及其本身的含碳本质是提高MgB_2超导带材超导性能的关键。
2008-06-04 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
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
Mechanically Reinforced MgB2 Wires and Tapes with High Transport Currents
在这方面的贡献，不同的概念，机械增强的MgB2线与高传输电流的特点。结果表明，实现的临界传输电流强烈依赖于导体的概念，选择的前体路线和所施加的处理方法。
2002-04-29 cond-mat.supr-con
Mechanically reinforced MgB2 wires and tapes with high transport currents
制备并表征了具有包含机械增强不锈钢（SS）的2或3组分护套的单股MgB 2丝。与超导体直接接触的是Nb、Ta或Fe。对于选择的样品与Fe和Fe/SS鞘，我们研究了传输临界电流行为的磁场改变系统的几何形状从圆线到一个扁平的磁带。一个强有力的增加，在平面磁带的电流密度进行了观察和可能的原因进行了讨论。用不同量的不锈钢加强外层中的护套导致系统的场依赖性的传输临界电流密度随着钢量的增加而降低。这是一个预应力引起的退化的临界电流在MgB 2线和第一IC应力应变实验似乎证实了这一观察和解释的指示。
2001-08-28 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
Exploration of new superconductors and functional materials and fabrication of superconducting tapes and wires of iron pnictides
本文介绍了日本政府资助的一项为期4年的研究计划，该计划旨在探索新的超导材料和相关功能材料。该项目通过检查约1000种材料发现了数十种新的超导体，每种材料都是由具有固态化学背景的日本团队成员专家选择的。本文综述了该项目在新发现的超导材料和铁基超导体的线带制备方面的主要成果。这是一个独特的特点，这次审查纳入了一个清单的约700个不成功的材料检查超导项目。此外，还介绍了在项目过程中发现的新功能材料和功能。
2015-05-09 cond-mat.supr-con
Influence of Preparation Process on Microstructure, Critical Current Density and Tc of MgB2/Fe/Cu Wires
以Mg粉和B粉为原料，采用高能球磨法制备了MgB 2管芯丝材。粉末在2 h短的研磨时间内没有机械合金化。然而，MgB 2晶粒在电线是非常小的（20 - 100 nm），类似于后热处理后的韧窝。观察到明显的横突断裂证据。结果表明，晶粒间的连接得到了很大的改善，磁通钉扎得到了显著的增强。另一种观点是在整个轧制过程中没有采用中间退火。研究了后热处理对传输电流密度的影响。尽管T_c较低，约为35 K，但对于700根烧结丝，在15 K和3.5 T下的传输电流密度达到3X 10 E4 A/cm 2。
2006-07-10 cond-mat.supr-con
Development of Doped MgB2 Wires and Tapes for Practical Applications
本文根据文献资料和作者的研究结果，综述了化学掺杂对MgB_2超导线材和带材性能影响的研究进展。MgB 2的临界电流密度可以通过各种掺杂剂来提高。在这些掺杂剂中，用含碳材料掺杂似乎是改善Jc性能的最有效的方式。详细讨论了不同形式的碳以及碳基化合物如SiC、纳米碳、金属碳化物、芳香烃和碳水化合物的掺杂对MgB 2的Jc-B特性的影响。C可以通过取代硼而并入到MgB 2晶格中，并且因此由于两个带MgB 2中的两个带的杂质散射的选择性调谐，Bc 2显著增强。除了通过碳掺杂增加Bc 2的努力外，掺杂引起的细晶粒尺寸和纳米尺寸的夹杂物将产生许多磁通钉扎中心，从而改善MgB 2的Jc-B性能。在此基础上，提出了掺杂剂的选择原则。
2010-01-08 cond-mat.supr-con
A cheap liquid additive from acetone for strong in-field Jc enhancement in MgB2 conductors
我们报告显着的磁通钉扎增强的MgB 2/Fe磁带，已很容易获得一个简单而廉价的路线，使用丙酮作为一个有效的球磨介质和液体添加剂，通过原位方法。结果表明，丙酮的掺杂使丙酮分解释放出的高活性碳取代了B位，并起到了细化晶粒的作用。在4.2 K下，在700 C下烧结的5wt%丙酮掺杂的带的传输Jc在10 T下达到高达2.4 × 10^4 A/cm^2，这甚至高于在900 C下加热的添加纳米C的样品的传输Jc。
2008-06-26 cond-mat.supr-con
Progress in wire fabrication of iron-based superconductors
铁基超导体的Tc值高达55 K，由于其较低的各向异性和较高的临界场，在应用中具有极大的兴趣。在过去的4年中，采用粉末-管（PIT）工艺制备铁基超导线材和带材取得了很大进展，主要包括122、11和1111三种铁基母体化合物。本文综述了铁基超导线材和带材的发展现状。重点介绍了122磷属元素化物线带的制备技术，重点是满足高性能导体的临界电流要求，如采用Ag护套、添加元素和优化热处理相结合实现高Jc，采用非原位工艺减少非超导相并获得高相对密度，和纹理控制以改善颗粒连通性。特别令人感兴趣的是，到目前为止，在4.2 K和10 T下，在122型磁带中获得了10^4 A/cm ^2以上的传输Jc值，这表明它们是高场应用的潜在候选者。最后，对PIT磷属化物线的发展前景进行了展望。
2012-12-05 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
AC losses in Bi,Pb(2223) multifilamentary wires with square cross-section
我们已经制备了具有方形截面的Bi，Pb（2223）/Ag超导多芯线的原型。测量了这些导线的交流损耗，并与带的交流损耗进行了比较，还与理论进行了比较。与垂直磁场中的磁带相比，导线在47 Hz下显示出大大降低的AC磁场损耗。还研究了扭转节距和使用高阻屏障的影响。结果表明，使用约10 mm的扭转节距足以使灯丝去耦，并且使用非常短的扭转节距不会进一步降低AC损耗的绝对值。导线中的损耗仍然高于平行磁场中的磁带，但结果表明，方形或圆形配置是有趣的应用程序中的磁场的垂直分量不能避免，或在旋转磁场的应用程序。
2002-07-26 cond-mat.supr-con
Enhanced high-field transport critical current densities observed for the ex-situ PIT processed Ag/(Ba,K)Fe2As2 thin tapes
我们发现，通过重复轧制和热处理的组合过程，可以显着增强具有单个Ag护套的非原位PIT处理的（Ba，K）Fe_2As_2（Ba-122）线材的输运Jc。对于厚度为0.3mm的薄带，获得了4.4 × 103 A/cm 2（Ic =15.7 A）的传输Jc（4.2 K和10 T），这是迄今为止对于PIT处理的具有Ag护套并通过常规途径处理的122电线和带报道的最高值。通过混合磁体的测量表明，Jc-H曲线保持非常小的场依赖性，直到28 T的强磁场，正如先前报道的高Hc 2值所预期的那样。薄带的芯显示出具有较少裂纹和空隙的致密晶粒结构，并且指示c轴对准的发展，尽管其仍然是不完整的。阐明Jc增强的起源和进一步改善运输Jc的研究正在进行中。该工艺使用Ag单护套是简单的，并且因此是用于长长度线材生产的更现实的技术。
2013-02-03 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
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
$H$-$ϕ$ formulation in Sparselizard combined with domain decomposition methods for modeling superconducting tapes, stacks, and twisted wires
对超导体建模的兴趣日益增长，导致了有效的数值方法和软件的发展。在应用超导中，磁准静态模拟最常用的方法之一是$H$公式。然而，由于在台式机上使用标准$H$公式对大型复杂系统（例如，用于融合应用、电机和医疗应用的大型线圈）建模时存在大量自由度（DOF），因此变得不可行。$H$公式求解了法拉第定律，该法拉第定律根据在整个建模域中使用边缘元素的磁场强度$\mathbf{H}$来公式化。由于这个原因，一个非常高的电阻率被假定为非导电域，导致病态的系统矩阵，因此计算时间长。相比之下，$H$ - $ϕ$公式在导电区域中使用$H$公式，在周围非导电域中使用$ϕ$公式（磁标量势），大大减少了自由度和计算时间。在这项工作中，我们使用的$H$ - $ϕ$制定在2D的磁热（交流损耗和淬火）分析叠层的REBCO磁带。同样的方法被扩展到一个3D的情况下的交流损耗分析的扭曲的超导导线。所有的结果进行了比较，通过模拟在Sparselectin与COMSOL获得的结果。我们的自定义工具允许我们使用区域分解方法将模拟分布在数百个CPU上，从而在不影响准确性的情况下大大减少模拟时间。
2023-01-30 cond-mat.supr-con
Large transport Jc in Cu-sheathed Sr0.6K0.4Fe2As2 superconducting tape conductors
铜护套由于具有高的导电导热性能、低的成本和良好的机械性能而成为制备高温超导线材和带材的首选材料。然而，在高温烧结过程中，Cu容易与超导芯，如BSCCO，MgB 2和磷属元素化物反应，因此大大降低了传输Jc。在这里，我们报告的铜护套Sr 1-xKxFe 2As 2磁带的制造具有优异的Jc性能，使用一个简单的热压方法，能够消除传统工艺所需的冗长的高温烧结。我们在800 ℃下处理30分钟获得了高质量的Sr_（1-x）K_xFe_2As_2带材，并测量了高Tc和急剧转变。这种快速制备方法可以有效地阻止Cu扩散到多晶Sr-122芯中。因此，我们在4.2 K下实现了10 T和14 T下的高传输Jc，分别为3.1 × 10^4 A/cm ^2和2.7 × 10^4 A/cm ^2。现场Jc性能是迄今为止铜护套高Tc导体的最高报告。我们的结果表明铜护套在磷属元素化物电线和胶带的实际应用中的潜力。
2015-04-09 cond-mat.supr-con
A New Approach for the Fabrication of MgB2 Superconducting Tape with Large In-field Transport Critical Current Density
报道了首次成功地用柔性金属衬底制备MgB 2超导带材及其强钉扎力，并通过直接测量临界电流密度得到了验证。通过在用YSZ层缓冲的Hastelloy带上沉积MgB 2膜来制备带。在4.2K和10 T下，带材的Jc超过105 A/cm 2，这被认为是磁体应用的共同基准。Jc对磁场的依赖性直到10 T仍然令人惊讶地非常小，这表明该带在液氦中具有比常规Nb-Ti线好得多的磁场特性。
2002-03-06 cond-mat.supr-con
Realization of practical level current densities in Sr0.6K0.4Fe2As2 tape conductors for high-field applications
122型磷属元素化物超导体由于其大的上临界场Hc 2（> 100 T）、低的Hc 2各向异性r（< 2）和高的薄膜临界电流密度Jc（在4.2 K下> 1 MA/cm 2）而对高场应用特别感兴趣。成功的磁体应用需要制造表现出大的内场Jc的多晶超导导线，这受限于晶界处的差的晶粒耦合和弱链接行为。本文报道了我们最近研制的Sr_（0.6）K_（0.4）Fe_（2As）_2超导带材，在10 T和4.2K下的Jc可达0.1MA/cm ~ 2。这一数值是迄今为止铁基超导线材有史以来的最高记录，并首次超过了实际应用的门槛。增强的晶粒连通性，缓解在晶界的弱链接行为，和强大的内在钉扎特性的协同效应导致在我们的样品中表现出优越的Jc性能。这一先进的Jc结果为铁磷族化合物超导导线在高场磁体应用中赢得比赛开辟了可能性。
2014-05-24 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
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
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
Current-phase Relationship, Thermal and Quantum Phase Slips in Superconducting Nanowires made on Scaffold Created using Adhesive Tape
超导纳米线中的量子相位滑移（QPS）是发展量子比特的一个新的候选者。理论上还预测，由于在拓扑结构不同的亚稳态之间的隧穿，QPS的发生显著地改变了导线的电流-相位关系（CPR）。我们目前的超导纳米线的微波响应的研究，以揭示其CPRs。首先，我们展示了一种简单的纳米线制造技术，基于市售的胶带，它允许从不同的金属制成薄的超导导线。我们比较了Mo $_{76}$、Ge $_{24}$和Al纳米线的电阻-温度曲线与经典和量子相滑移模型。为了描述这些纳米线的实验观察到的微波响应，我们使用McCumber-Stewart模型，这是广义的，包括经典或量子CPR。
2009-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
High transport critical current densities in textured Fe-sheathed Sr1-xKxFe2As2+Sn superconducting tapes
本文报道了用非原位粉管法制备的Sn掺杂Sr_（1-x）K_xFe_（2As）_2超导带材中晶粒取向的实现。在4.2 K时，测得自场下的高输运临界电流密度Jc为2.5 × 10^4 A/cm ^2（Ic = 180 A），10 T下的高输运临界电流密度Jc为3.5 × 10^3 A/cm ^2（Ic = 25.5 A）。这些值是迄今为止报道的铁基超导线材和带材的最高值。我们认为，我们的磁带样品中的优越的Jc是由于良好的纹理晶粒和加强晶粒间的耦合实现了Sn的添加。我们的研究结果显示了铁基超导体令人鼓舞的应用前景。
2011-12-15 cond-mat.supr-con
Mechanical properties of reinforced MgB2 wires
对于线圈、Transformers或电动机的绕组中的技术应用，MgB2线和带的增强是必要的，以承受施加的应力和应变，并避免灯丝中的裂纹。因此，利用轴向应变实验装置，研究了不同不锈钢增强MgB2丝在不同背景磁场下的超导输运电流对轴向应变的响应。在护套中的不锈钢的量的增加引起了一个更强的减少的临界电流在3 T以上的领域作为一个改变的不可逆性字段的结果。热处理的导线与冷加工的导线相比具有完全不同的机械行为，但传输电流水平高出约10倍。磁带的几何形状，具有一般较高的电流承载能力比电线，表现出更差的机械性能与较低的有效的长丝预压缩从矩阵。
2002-11-27 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
Effect of starting materials on the superconducting properties of SmFeAsO1-xFx tapes
采用三种原料制备了SmFeAsO 1-xFx超导带材。结果表明，起始原料对最终超导带材中的杂质相有明显的影响。与其他样品相比，由SmAs，FeO，Fe 2As和SmF 3制备的样品具有最小的砷化物杂质相和空隙。因此，这些样品具有更致密的结构和更好的晶粒连通性。此外，在本工作制备的三种样品中，这种样品具有最高的零电阻温度（~40 K）和最大的自场临界电流密度（~4600 A/cm^2）。这是迄今为止SmFeAsO 1-xFx线材和带材的最高Jc值。
2012-01-31 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 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
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
Chemical stability and superconductivity in Ag-sheathed CaKFe4As4 superconducting tapes
采用非原位粉管法制备了Ag包覆CaKFe 4As 4超导带材。热分析和X射线衍射分析表明，CaKFe 4As 4相在高温下是不稳定的。它分解成与银鞘强烈反应的CaAgAs相。因此，我们在500 ℃下烧结该带，并获得传输临界电流密度Jc（4.2 K，0 T）~ 2.7 × 10^4 A/cm 2。由磁阻测量得到的钉扎电位比（Ba/Sr）1-xKxFe 2As 2带材的钉扎电位低一个数量级。结合扫描电子显微镜和磁光成像结果，我们认为低温烧结导致超导晶粒间的连通性差是导致Jc低的主要原因。然而，如果我们进一步优化后退火工艺以实现更好的晶粒连接性，该系统仍然是超导导线和带材的有希望的候选者。
2018-09-11 cond-mat.supr-con
Round-Core-Radius-Dependent Electromagnetic Coupling of Multifilament Helical Superconducting Tapes in a Swept Magnetic Field
考虑到磁共振成像的磁体的激励和退磁，我们从理论上和数值上研究了电磁耦合--特别是它对圆芯半径$R$的依赖性--在稳态条件下，在恒定斜坡磁场中的复丝螺旋缠绕超导带材。我们发现，即使在一个快速斜坡的磁场，电磁耦合可以抑制减少$R$接近磁带的宽度。我们还阐明了电磁耦合开始时的耦合扫描速率与$R^{-2}$成比例，表明对$R$的依赖性反映了磁通量从磁带边缘的穿透。即使当圆芯与带宽度一样窄时，其行为也被认为类似于平带的电磁响应，而不是管状导线的电磁响应。
2021-12-15 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Achievement of practical level critical current densities in PIT Ba1-xKxFe2As2/Ag tapes by conventional cold mechanical deformation
我们发现，通过冷轧和单轴压制的组合工艺，Ba_（1-x）K_xFe_2As_2/Ag带材的输运临界电流密度（Jc）显著提高。在4.2K下，Jc在4 T下达到9.1 × 104 A/cm 2的高值，这几乎是105 A/cm 2的实际水平。Jc-H曲线显示出极小的磁场依赖性，并且在10 T下保持6.9 × 104 A/cm ~ 2的高值。这是迄今为止报道的铁基超导线材的最高值。我们还展示了我们在制作多片磁带方面的成功尝试。在7片带材中获得了5.3 × 104 A/cm ~ 2（4.2K，10 T）的高Jc值。硬度和显微组织的研究表明，在单轴压缩磁带样品的优越Jc是由于高的核心密度，更多的织构化晶粒和微裂纹结构的变化。这些结果表明铁基超导体在强磁场应用中具有良好的前景。
2013-10-17 cond-mat.supr-con
Comparison of grain texture in round Bi2212 and flat Bi2223 superconducting wires and its relation to high critical current densities
为什么Bi2Sr2CaCu2Ox（Bi2212）允许圆线中的高临界电流密度Jc，而不是所有其他高温超导体所要求的各向异性带形式，这对于未来的磁体应用是重要的。在这里，我们比较了现有技术的Bi 2212和Bi 2223（（Bi，Pb）2Sr2Ca2Cu3O10）的局部织构，发现圆线Bi 2212产生主导的a轴生长织构，该织构也强制局部双轴织构（FWHM <15°），同时允许其多晶的c轴沿着和围绕细丝轴方位角旋转，以便产生宏观各向同性行为。相比之下，Bi 2223仅显示垂直于带材平面的单轴（FWHM <15°）c轴织构，而没有任何面内织构。与这些观察结果相一致，弱连接系统的显著的场增加、场减少的Jc（H）滞后特性出现在Bi 2223中，但在Bi 2212圆丝中不存在。从Bi 2212 Jc优化工艺的熔融步骤冷却时的生长诱导织构似乎是产生这种非常理想的微观结构的关键步骤。
2014-09-29 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
Magnetic flux penetration and AC loss in a composite superconducting wire with ferromagnetic parts
本文计算了含磁性材料层的复合超导带材中的电流分布和交流损耗，并与实验结果进行了比较，两者符合得很好。研究了均匀交变外加场和输运电流的情况。新开发的数值模型是一个近似的临界状态模型，适用于商业有限元代码，解决了矢量势。这一过程的本质特征是可以在超导体临界电流密度依赖于磁场和磁性层材料为非线性的情况下进行。此外，在磁性材料的磁滞损耗估计，基于其测量的磁化循环。在边缘覆盖镍的Bi-2223多芯磁带上的测量证实了我们的预测，在两个调查制度中显示出大幅的交流损耗降低。
2008-08-13 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
Biaxially textured cobalt-doped BaFe2As2 films with high critical current density over 1 MA/cm2 on MgO-buffered metal-tape flexible substrates
采用离子束辅助沉积技术在柔性金属衬底上制备了具有双轴织构的MgO基底层的掺钴BaFe 2As 2（BaFe 2As 2：Co）薄膜，获得了大于1 MA/cm 2的高临界电流密度（Jc）。BaFe_2As_2：Co薄膜的面内晶体取向差（Δ fai_BaFe_2As_2：Co）约为3 °，而MgO基底层的取向差（Δ fai_MgO = 7.3 °）则大一倍。在2K时，BaFe_2As_2：Co薄膜具有高达3.5MA/cm ~ 2的自场。这些值与MgO单晶相当，并且是迄今报道的铁磷属元素化物超导带材和线材中最高的Jc。高的内场Jc表明存在c轴相关的涡旋钉扎中心。
2011-06-20 cond-mat.supr-con
Hot pressing to enhance the transport Jc of Sr0.6K0.4Fe2As2 superconducting tapes
采用热压工艺成功制备了高性能的Sr_（0.6）K_（0.4）Fe_2As_2（Sr-122）超导带材。系统地研究了高压温度（850-925 ℃）对C轴织构、电阻率、显微硬度、显微组织和临界电流特性的影响。利用Sr-122带材的高c轴织构度、良好的晶粒连通性和大浓度的强钉扎缺陷，我们能够在4.2 K和10 T下获得1.2 × 10^5 A/cm ^2的优异Jc。更重要的是，Jc的场依赖性非常弱，在14 T下，Jc保持在约1.0 × 10^5 A/cm ^2。这些Jc值是迄今为止报道的铁-磷属元素化物线和带的最高值，达到了实际应用所需的水平。我们的研究结果显然加强了铁磷属元素化物导体的竞争对手的传统和MgB 2超导体的高场应用的地位。
2014-12-01 cond-mat.supr-con
Iron-chalcogenide FeSe$_{0.5}$Te$_{0.5}$ coated superconducting tapes for high field applications
最近发现的铁基超导硫族化合物的高上临界场特性为开发新型非氧化物高场超导线材提供了可能。在这项工作中，我们利用缓冲金属模板上，我们生长的纹理FeSe $_{0.5}$ Te $_{0.5}$层，最初开发的高温超导涂层导体的方法。这些带在高达25 T的磁场下在约4.2 K下承载高临界电流密度（>1 $\times10^{4}$ A/cm $^{2}$），其几乎与场方向各向同性。这表明了一个非常有前途的未来铁硫属化物在液氦温度下的高场应用。磁通钉扎力分析表明一个点缺陷钉扎机制，创造一个简单的方法来导体优化的前景。
2011-06-13 cond-mat.supr-con
Near-isotropic performance of intrinsically anisotropic high-temperature superconducting tapes due to self-assembled nanostructures
高温超导体（HTS）被用作功率器件中潜在应用的大电流导线。在磁场中，它们的基面临界电流特性对取向的依赖性会引起重要的设计问题。在这里，我们报告的材料和操作参数条件下，原型高温超导带材导体表现出临界电流特性，基本上是场取向独立的。观察到的新现象，具体的磁场强度，取决于工作温度，并在材料中具有强通量钉扎的扩展纳米级结构大致沿高温超导晶体c轴对齐。这种效应可以用一个简单的临界电流密度场依赖性模型来描述，并推广到各向异性电子响应。该描述可以提供对在优选的场和温度下微调材料性质以获得几乎各向同性的性能特性的手段的了解。
2008-08-25 cond-mat.supr-con
The Integration of YBCO Coated Conductors into Magnets and Rotating Machinery
第二代高Tc超导体在电力应用中的实现，例如Transformers、电动机和发电机，需要在低温下在随时间变化的磁场中的损耗以及工程电流密度方面优于铜利兹线的超导线。另一个问题是找到一种方法，使实际线圈和电枢的扁平带状导体与低弯曲应变公差。我们讨论了几种新的方法来建设的线圈和电枢的基础上，特别是今天制造的涂层导体的属性。
2005-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
MgB2 coated superconducting tapes with high critical current densities fabricated by hybrid physical-chemical vapor deposition
采用第二代高温超导线材的涂层导体技术，在织构Cu（0 0 1）和多晶Hastelloy带材上制备了MgB 2涂层超导带材。采用混合物理-化学气相沉积（HPCVD）技术在460-520 °C的宽温度范围内制备了MgB 2/Cu带材。超导带材的临界温度（Tc）在36 ~ 38 K之间，超导转变宽度（\DeltaTc）约为0.3-0.6 K。在460^{ \circ }C下生长的MgB 2/Cu带材在5 K、3 T下获得了最高的临界电流密度（Jc），为1.34 \times 10 5 A/cm 2。为了进一步改善MgB 2带的磁通钉扎性能，在Cu带上涂覆SiC作为杂质层。与纯MgB 2/Cu带相比，SiC涂层Cu带上的MgB 2在Jc与生长温度的关系中表现出相反的趋势。SiC杂质层与MgB 2晶界产生的额外缺陷改善了磁通钉扎，导致MgB 2/SiC/Cu带材的Jc大幅改善。在520 °C下制备的MgB_2/Hastelloy超导带材的临界温度在38.5 ~ 39.6 K之间。我们获得了更高的Jc值在宽的磁场范围内的MgB 2/Hastelloy磁带比以前报道的数据，其他金属基板，如铜，SS，和Nb。对于2- \mum -厚度的MgB 2/Hastelloy带材，获得了Jc（20 K，0 T）\sim 5.8 \times 106 A/cm 2和Jc（20 K，1.5 T）~2.4 \ti…
2011-12-08 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
Analysis of magnetization induced error field in superconducting magnets
超导磁体中超导体的磁化引起的磁场误差会严重影响核磁共振磁体的磁场均匀性。这对于高Tc超导磁体尤其如此。本文用磁偶极子场模型分析了超导导线或超导带材磁化引起的误差场。它使用实验测量的超导导线的磁化，并避免了需要假设屏蔽电流和它的分布在以前的方法。用该模型计算的REBCO线圈的磁场误差与用屏蔽电流模型计算的结果完全一致。计算了几种情况下沿线圈轴线的场误差分布。结果与文献中的实验定性一致。该模型对于由多芯线或带缠绕的磁体特别有用，其中细丝尺寸变化并且细丝桥接可能发生，因此屏蔽电流分布是未知的。该模型也可作为大型实际磁体磁场误差数值计算的基础。
2019-11-05 cond-mat.supr-con
Influence of the voltage taps position on the self-field DC and AC transport characterization of HTS superconducting tapes
电流-电压（I-V）曲线是超导导线或超导带材的基本特性。当样品稳定性差时，测量I-V曲线通常是有问题的。将电压分接头焊接到导体的有源部分会影响局部冷却的有效性，并且/或者在某些设备中可能难以进行，例如故障限流器和电缆，其中胶带紧密包装。为了克服这些问题，可以将电压抽头放置在超导体的有源区之外。我们通过仿真和实验证明，这种安排导致与标准的四点方法相同的结果，它提供了更详细的信息，样品保护。相同的布置也可以用于AC传输损耗测量。然而，在这种情况下，必须特别注意，因为电流引线中的涡流损耗对总测量损耗有贡献。我们使用数值模拟来评估涡流损耗对测量的交流损耗的贡献。借助于仿真，可以确定涡流损耗的贡献是否显著，并且可能优化电流引线以减少该损耗贡献。
2014-11-04 cond-mat.supr-con
Estimation of hysteretic losses for MgB2 tapes under the operating conditions of a generator
作为西班牙公司Tecnalia Research and Innovation领导的欧洲项目SUPRAPOWER的一部分，对500千瓦同步混合发电机的MgB 2绕制超导线圈的滞后损耗进行了估计。特别感兴趣的是，在超导转子中的磁带中发现的损失所造成的磁通量纹波源自传统的定子在标称操作。为了计算损耗，应用2D有限元方法来求解麦克斯韦方程的H-公式，考虑超导材料及其周围Ni矩阵的非线性特性。为了能够对构成超导转子线圈的绕组的所有不同匝进行建模，研究了复杂性降低的单带截面的三个几何模型：1）第一个模型与从显微照片获得的实际截面非常接近，2）第二个模型是从计算的圆镍丝的弹塑性变形获得的，3）最后一种模型是基于简化的椭圆截面。最后的几何形状允许通过比较数值损失与从完善的解析表达式的结果来验证建模技术。此外，还研究了以下细丝转位情况：无、部分和完全转位。最后，选择正确的几何细节水平来预测转子中单个超导带材的预期行为，研究了以下操作制度：偏置直流电流，斜坡背景场下的斜坡电流，以及直流背景电流和磁场下的磁通量波纹。
2015-09-06 cond-mat.supr-con
Synthesis of Electron- and Hole-Doped Bulk BaFe2As2 Superconductors by Mechanical Alloying
本文报道了利用机械合金化（MA）工艺成功合成了电子（Ni）和空穴（K）掺杂的BaFe_2As_2体相化合物。MA技术允许一个获得非晶相BaFe_2As_2与掺杂原子的均匀分布在室温下，而无需连续加热。我们发现高能研磨的最佳时间在1-1.5小时之间。采用预先合成的FeAs和NiAs前驱体，经过短程热处理，成功地获得了BaFe_（2-x）Ni_xAs_2和Ba_（1-x）K_xFe_2As_2超导块材。该方法可以根据工业需求容易地缩放，以提供用于导线、捕获场磁体和其他应用的高质量块状超导材料。
2019-12-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Study of coupling loss on bi-columnar BSCCO/Ag tapes by a.c. susceptibility measurements
研究了含超导材料的复合带材中的耦合损耗，超导材料的形式是两个单独的堆叠的密集填充的细丝嵌入在Ag或Ag合金的金属基体中。这种样品的几何形状是非常有利的研究耦合电流，特别是在灯丝之间的超导桥的作用。使用AC磁化率技术，作为交流的函数的电磁损耗。在T = 77 K的温度下测量了两种不同基体组成的带材的磁场幅值和频率。通过随后的切割改变样品的长度，以研究其对磁通量穿透的动力学的影响。考虑退磁效应的几何因子$χ_0$由交流磁场建立。低振幅下的磁化率数据。损耗与频率的依赖关系已被发现同意很好地与理论模型开发的圆形多芯线。应用该模型，通过仅使用测量的量来确定每个带的基质的有效电阻率。对于具有纯银基体的带，发现其值大于给定金属电阻率和导电结构的理论预测值。相反，在具有Ag/Mg合金基体的样品中，确定了远低于预期的有效电阻率。我们解释这些差异考虑到超导细丝和正常矩阵之间的界面的电接触的属性。在纯Ag的软基质的情况下，这是质量差的，而合金基质的性质似乎引起了可以在这种样品中实际观察到的共生体的广泛产生。
2003-10-07 cond-mat.supr-con
