Superconductivity at 49 K in copper doping magnesium diboride
这篇论文已被作者撤回,因为前两位作者没有检查某些实验结果。
2001-03-08 cond-mat.supr-con
Inhomogeneity of Magnesium Diboride Structure and its Effect on Critical Current Density
讨论了氧偏析到Mg-B-O夹杂物中(与基体材料相比富氧)和MgB 2结构中富硼相(具有接近MgB 12的成分)的形成对二硼化镁钉扎的影响以及SiC和Ti合金化对MgB 2结构不均匀性形成的影响。将基于MgB 2-SiC(10重量%)的接近理论密度(2.7 g/cm 3)的纳米结构材料制备成纳米结构材料。添加200-800 nm SiC的替代物),其特征在于高jc(1 T下100000 A/cm ~ 2 - 3.5T下20 K下100000 A/cm ~ 2和35 K下100000 A/cm ~ 2)。
2009-12-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Resonant inelastic x-ray scattering (RIXS) spectra of magnesium diboride
用紧束缚线性Muffin-tin轨道方法计算了硼在MgB_2中吸收边附近激发的软X射线荧光K发射谱。在计算中,入射光子的方向与样品的六边形轴之间的入射角为60度和75度。在前一种情况下与实验进行了比较,发现了很好的一致性。此外,在较大的角度下,还预测了另一种低于费米能级的共振特性。这一特征可能与布里渊区中L-H线附近的反键B π带的激发有关。
2003-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Effects of pressure on the superconducting properties of magnesium diboride
在Eliashberg理论框架下讨论了流体静压对MgB $_{2}$超导性质的影响。通过考虑McMillan公式中出现的所有参数的压力依赖性,我们表明,计算出的$T_{c}$的压力导数以及$T_{c}$随压力的变化与最近的测量结果符合得很好。计算了该体系的能隙$Δ_{0}$、有效相互作用强度$N(E_{F})v$、临界磁场$H_{c}(0)$和电子比热系数$γ$随压力的变化关系.非过渡元素的压力效应的比较清楚地表明,MgB $_{2}$是一个电子-声子介导的超导体。
2002-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Influence of Rb, Cs and Ba on Superconductivity of Magnesium Diboride
在Rb、Cs和Ba存在下对二硼化镁进行了热处理。磁化率显示在52 K(Rb),58 K(Cs)和45 K(Ba)的超导性在所得样品中的起始。室温~(11)B NMR表明,与Rb和Cs反应的样品在硼位的电场梯度为立方对称,而与之相反的是,初始MgB_2和Ba处理的样品在硼位的电场梯度为轴对称。
2007-07-28 cond-mat.supr-con
Superconducting magnesium diboride films on Silicon with Tc0 about 24K grown via vacuum annealing from stoichiometric precursors
采用脉冲激光沉积技术,以化学计量比的MgB 2为靶材,在Si衬底上成功地制备了Tc为0 ~ 24 K、相变温度为1 K的MgB 2超导薄膜。与以前的报道相反,在630度和2 × 10 ^(-4)Ar/4%H2的背景下进行退火,而不需要Mg蒸气或Mg盖层。这种超导MgB 2膜在硅上的集成因此可以证明能够在超导体-半导体器件应用中实现。通过扫描电子显微镜(SEM)的表面形貌和横截面轮廓的图像表明,薄膜具有均匀的表面形貌和厚度。能量色散谱(EDS)显示这些薄膜被氧气污染,氧气来自生长环境或样品暴露于空气中。氧污染可以解释那些原位退火膜的低Tc,而使用Si作为衬底与其他衬底相比不会导致Tc降低。
2001-03-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Superconductivity of magnesium diboride
在过去的14年里,MgB2已经从一个令人震惊的发现变成了一个有前途的应用超导体。在这篇文章中,我们提出了一个简短的概述合成和基本的超导性能的显着化合物。特别讨论了压力、替代和中子辐照对超导性能的影响。
2015-01-27 cond-mat.supr-con
rf surface impedance of a two-gap superconductor, considering magnesium diboride for accelerator applications
本文将BCS理论[2]的双带扩展[1]应用到Mattis-Barclay理论[3]中,得到双带超导体的表面阻抗,并将其应用于二硼化镁(MgB 2)的射频(RF)超导应用。MgB 2的数值计算结果与先前发表的实验结果吻合良好[4]。表面阻抗特性明显由较小的间隙主导,显著限制了在10-20 K范围内的实用性,否则可能会有吸引力。
2018-03-23 cond-mat.supr-con
Nanoscale grains, high irreversibility field, and large critical current density as a function of high energy ball milling time in C-doped magnesium diboride
通过高能球磨将二硼化镁(MgB_2)粉末与C机械合金化成Mg(B_(0.95)C_(0.05))_2,然后在热等静压机中在1000 ℃下烧结。研磨时间从1分钟到3000分钟不等。完全C掺入仅需要30-60分钟的研磨。烧结样品的晶粒尺寸随着研磨时间的增加而减小,在20-50小时的研磨中小于30 nm。研磨对连接性有微弱的不利影响。强不可逆场(H*)的增加(从13.3 T到17.2 T,在4.2 K),由于增加的研磨时间观察和相关的线性逆晶粒尺寸(1/d)。结果,高场Jc极大地受益于长时间的粉末研磨。Jc(8 T,4.2K)在1200分钟的研磨下在> 80,000 A/cm 2处达到峰值,相比之下,在60分钟的研磨下仅为约26,000 A/cm 2。这种非组成的性能增加是由于未烧结的粉末通过研磨的晶粒细化,以及研磨诱导的MgO纳米分散体对晶粒生长的可能抑制。
2007-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Magnesium Diboride Flexible Flat Cables for Cryogenic Electronics
二硼化镁(MgB 2)薄膜具有较高的临界温度(Tc),约为39 K,是低温超导体的潜在替代材料。与高温超导体(HTS)相比,反应蒸发沉积技术还提供了在柔性衬底上相对简单的MgB 2膜的生长。我们已经设计并制造了一个电缆架构,包括灵活的氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)与商用连接器或直接引线键合兼容的MgB2的痕迹。关键性能指标,如临界电流密度(Jc)和Tc的测量和比较。我们讨论这些电缆的导热性和钝化方案。
2010-09-13 cond-mat.supr-con
Hot isostatic pressing of bulk magnesium diboride: mechanical and superconducting properties
研究了两种不同的热等静压循环(HIPing)来合成块状MgB 2样品:“标准”循环,其中在加热到工艺温度的同时保持低容器压力,随后同时降低压力和温度;以及新方法-致密材料在压力下冷却(DMCUP)。后一种方法允许从商业MgB 2粉末合成直径高达20 mm且厚度高达10 mm的致密样品。DMCUP方法与玻璃封装的最佳条件(最大压力200 MPa,最高温度1000 ℃,超过200 min,并在压力下冷却)导致在38.5 K下具有急剧超导转变的致密材料。该方法采用的压力比先前报道的致密材料的压力辅助烧结小一个数量级,并且可以缩放到更大的样品尺寸和复杂的形状。给出了块体二硼化镁的密度、显微硬度、断裂韧性、声速和超导性能的数据。球磨粉末增强烧结并导致更均匀的最终微观结构。
2001-08-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Point-contact spectroscopy of magnesium diboride with different counter-electrodes
我们报告的隧道和Andreev反射电导谱的39 K超导二硼化镁,获得与铅和金反电极。两个不同的步骤,在接近2.7和7.1毫电子伏出现在低电阻金属型Au-MgB 2结特性,而隧道样光谱测量相同的结,退火的直流电流的应用,表现出只有一个圆形的贡献较大的差距。与超导铅反电极压成散装MgB 2样品的结揭示了两个电导峰,被解释为高透射断裂结内的二硼化镁陶瓷的形成的结果。我们的结果支持MgB 2准二维σ(7.1 meV)和三维π(2.7 meV)费米面片上具有两个不同能隙的双带模型.
2004-01-23 cond-mat.supr-con
Vortex-lattice melting in magnesium diboride in terms of the elastic theory
在弹性理论框架下,研究了磁场平行和垂直于各向异性轴时二硼化镁的涡旋-晶格熔化转变。利用实验得到的参数,利用各组林德曼数和各向异性参数对H-T图中的涡格熔化线进行了系统的定位。对平行场和垂直场涡旋熔化的理论计算结果与实验结果吻合较好。
2009-04-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Resistivity and Magneto-Optical Evidence for Variable and Incomplete Connectivity in Dense, High Critical Current Density C-alloyed Magnesium Diboride
采用机械合金化法以预反应的纯MgB 2为原料制备了掺碳二硼化镁。样品组具有优异的临界电流密度Jc(8 T,4.2K),范围为15-60 kA/cm 2,取决于组成。磁光成像检测到的区域高达0.5毫米的大小,这是几乎100%密集的Jc 2-6倍的矩阵。使用Rowell方法评估电阻率曲线预测,只有10-50%的横截面积承载正常状态测量电流,这表明在这些~80%致密的MgB 2样品中,Jc的显著增加将是可能的,具有完整的晶粒和颗粒连通性。
2006-03-29 cond-mat.supr-con
Prospects for Improving the Intrinsic and Extrinsic Properties of Magnesium Diboride Superconducting Strands
二硼化镁薄膜的磁性和输运性质代表了粉末处理的块状样品和导体尚未达到的性能目标。即使是最好的二硼化镁电磁线也无法达到这样的性能极限。在讨论提高粉末基线材性能的现状和前景时,我们将注意力集中在(1)二硼化镁、Hc 2和磁通钉扎的本征(晶粒内)超导性质,(2)控制电流在导体中从晶粒到晶粒传输的效率的因素,即一种非本征(晶粒间)性质。关于第(1)项,讨论了掺杂剂在提高Hc 2中的作用,并给出了实例。另一方面,它们的作用,增加Jc,无论是通过HC 2增强以及直接磁通/钉扎中心的相互作用,进行了讨论,并提出了一个全面的调查HC 2掺杂剂和磁通钉扎添加剂。通过粉末处理的导线的电流传输(外在性质)部分地被材料本身的固有粒度和晶粒间表面的化学或其他性质阻挡。这些和其他这样的结果表明,在许多情况下,小于15%的导体的横截面积能够承载传输电流。有人指出,致密化与消除晶界阻塞相将产生5至10倍的增加Jc在相关制度,使二硼化镁在选定的应用程序中的性能,以竞争的Nb-Sn。
2008-05-09 cond-mat.supr-con
Atmospheric conditions and their effect on ball-milled magnesium diboride
二硼化镁块体粒料由预反应的MgB2粉末球磨制成,其中不同量的暴露于空气中。由于与空气接触增加,观察到研磨和热处理样品的电子散射增加的证据,包括电阻率增加、Tc降低和Hc2增强。这些和其他数据与暴露于空气中的碳合金化一致。还观察到与空气暴露相关的连接性降低的不太明显的趋势。在这种情况下,暴露于空气中应被视为掺杂过程,这些结果可以解释的广泛的可变性的“未掺杂的”MgB2的属性现存的文献。
2006-08-30 cond-mat.supr-con
Improved Hc2 in Bulk-Form Magnesium Diboride by Mechanical Alloying With Carbon
MgB 2预反应粉末的高能研磨通过极端机械变形使材料在很大程度上非晶化,并且适合于机械合金化MgB 2与包括碳的掺杂剂。经过热等静压和镁蒸气退火的研磨C和MgB 2粉末的块状样品已经获得超过32 T的临界场和接近10^6 A/cm ^2的临界电流密度。
2005-05-24 cond-mat.supr-con
Large diameter multiwall nanotubes of MgB2: structural aspects and stability of superconducting nanotubular magnesium boride
基于理论研究,我们证明了硼化镁纳米管可以达到与块体MgB 2结构相同的稳定性。然而,大多数稳定的纳米管形式在结构上不是从单层片材的混合三角形-六边形结构基序衍生的,这被认为是所有硼纳米管的2D前体形式。MgB 2多壁纳米管结构是由多层MgB 2板与蜂窝B-网络在六方晶格更稳定。多层MgB 2的从头算研究结果表明,25层的板坯接近散装MgB 2的稳定性。对应的多壁纳米管的临界参数是内径,计算值为~ 32.6nm,与壁数无关。25壁纳米管的外径约为51 nm,末端Mg原子位于纳米管的外表面。MgB 2多壁纳米管(MgB 2 MWNT)的电子能带结构与超导体MgB 2的能带结构特征和拓扑结构相对应。结果表明,准一维MgB_2MWNT超导体是一种稳定的结构,可以合成。
2015-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
In-situ Magnesium Diboride Superconducting Thin Films grown by Pulsed Laser Deposition
采用脉冲激光沉积法在氧化镁和蓝宝石衬底上制备了MgB 2超导薄膜。在450 ℃、氩气缓冲压力约10-2毫巴下用富镁靶生长的样品是超导的,其转变温度约为25 K。在超高真空条件下从MgB 2烧结颗粒靶沉积的膜显示出差的金属或弱的半导体行为,并且它们仅在Mg蒸气气氛中的异位退火后才变得超导。到目前为止,这两种方法得到的薄膜的超导性能没有差异。
2001-03-28 cond-mat.supr-con
All Magnesium diboride Josephson Junctions with MgO and native oxide barriers
我们目前的结果,所有的MgB 2隧道结,其中隧道势垒沉积MgO或本机氧化物的基极。对于MgO结,滞后I-V曲线类似于传统欠阻尼约瑟夫森结特性,临界电流-电阻积几乎与结面积无关。临界电流对温度的依赖性高达20 K,与[Ambegaokar和Baratoff,Phys. Rev. Lett. 10,486(1963)]表达。对于本征氧化层的结,电导在低偏压下表现出亚能隙特征,而在高偏压下则表现出厚势垒。结果,在后者中没有观察到超导电流,尽管存在超过30 K的超导能隙。
2010-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The pair-breaking critical current density of magnesium diboride
通过脉冲直流输运测量,在整个温度范围内测定了二硼化镁的成对断裂临界电流密度j_{d}。在电流密度j的固定低值下,电阻转变温度Tc以经典的Δ T_{C}(j)/ T_{C}(0)\propto -[j/ j_{d}(0)]^{2/3}方式偏移,在不同的固定温度下具有投影的j_{d}(0)\approx 2 \times 10^{7} $ A/cm^{2}. The directly measured j_{d}(0), from current-voltage ($ I $-$ V$)曲线,具有类似的值,并且总的温度依赖性j_{d}(T)和震级与Ginzburg-Landau理论一致。关键词:对,破缺,退配对,超导体,超导电性,磁通,磁通子,涡旋,mgb 2
2002-12-05 cond-mat.supr-con
Why magnesium diboride is not described by anisotropic Ginzburg-Landau theory
最近发现的超导化合物MgB $_{2}$的超导电性存在于准二维带($σ$ -带)和三维带($π$ -带)中。我们表明,由于这样的能带结构,各向异性的金斯堡-朗道理论实际上没有适用的区域,因为在$c$方向的梯度扩展故障。在$π$带的情况下,我们导出了描述这种超导体在$T_{c}$附近性质的最简单的方程,并探讨了这些方程的某些结果。
2004-01-19 cond-mat.supr-con
Critical flux pinning and enhanced upper-critical-field in magnesium diboride films
我们进行了脉冲输运测量的c轴取向的二硼化镁薄膜在整个相关范围内的磁场$0 \alt H \alt H_{c2}$(其中\hcu是上临界场)和电流密度$0 \alt j \alt j_{d}$(其中$j_{d}$是depairing电流密度)。与铜氧化物超导体相比,结合大的相干长度和三维性的膜的固有无序导致$H_{c2}$的六倍增强,并将脱钉电流密度$j_{c}$提高到$j_{d}$的数量级内。的电流-电压响应是高度非线性的,在所有的领域,从脱钉和对断裂的组合,并没有一个欧姆自由通量流制度的痕迹。关键词:对,破缺,退配对,超导体,超导电性,磁通,磁通子,涡旋,mgb 2
2003-11-15 cond-mat.supr-con
Novel magnesium borides and their superconductivity
为了在Mg-B体系中寻找新的超导体,我们在0-200 GPa压力范围内对该二元体系中所有稳定的化合物进行了从头算进化搜索。我们发现了以前未知的但药物稳定的组合物MgB $_3$和Mg $_3$ B $_{10}$。实验上已知的MgB $_2$在0-200 GPa的整个压力范围内是稳定的,而MgB $_7$和MgB $_{12}$分别在低于90 GPa和35 GPa的压力下是稳定的。我们预测的重入行为的MgB $_4$,它变得不稳定,对分解成MgB $_2$和MgB $_7$在4 GPa,然后变得稳定以上61 GPa。我们发现无处不在的相与硼三明治结构类似的AlB $_2$型结构。然而,除了MgB $_2$之外,所有其它硼化镁都具有0.32至0.39的低电子-声子耦合常数$λ$,并且预测具有低于3 K的T $_c$。
2017-05-16 cond-mat.supr-con
Vortex Imaging in the pi-Band of Magnesium Diboride
我们报告扫描隧道光谱成像的涡旋晶格在单晶MgB 2。通过平行于c轴的隧穿,观察到与π带相关联的单个超导能隙(Delta = 2.2 meV)。在π-波段的涡有一个大的核心大小相比,估计的基础上Hc 2,并显示在核心的本地化状态的情况下。此外,涡旋之间的超导性被施加的场迅速抑制。这些结果表明,在π带的超导性,至少部分地,由本征超导σ带诱导。
2002-07-16 cond-mat.supr-con
Cellulose-Bound Magnesium Diboride Superconductivity
将高纯二硼化镁粉末与液态乙基纤维素基聚合物粘结剂共混,制备了两相超导带材。该过程产生了具有高超导转变温度(38K)的容易成型的材料。我们表明,散装超导性能不受粘合剂的存在下,也没有任何证据表明超导颗粒和粘合剂之间的化学反应。然而,该材料的传输特性受到粘合剂的存在的强烈影响,这导致正常状态电阻的七个数量级的增加以及传输临界电流密度的七个数量级的降低。这种新材料被证明是等效的耦合约瑟夫森结系统。
2009-07-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
A Directly Coupled Superconducting Quantum Interference Device Magnetometer Fabricated in Magnesium Diboride by Focused Ion Beam
我们报告的直接耦合超导量子干涉器件(SQUID)磁力计的MgB 2使用聚焦离子束(FIB),以创建约瑟夫森结在70 nm厚的MgB 2膜的制造。SQUID在10 K的温度下显示出175 mV的电压调制(deltaV),并在10 K至24 K的温度范围内工作。我们发现测量的最大传递函数和理论预测的最大传递函数之间非常吻合。我们已经测量到的磁通量噪声在20 K低至14微Phi-0每根赫兹。
2002-03-26 cond-mat.supr-con
Graphene doping to enhance flux pinning and supercurrent carrying ability in magnesium diboride superconductor
已经表明,石墨烯掺杂足以导致临界电流密度场性能(Jc(B))的改善,而MgB 2的转变温度几乎没有变化。在3.7at%石墨烯掺杂的MgB2下,与未掺杂的样品相比,在5K和10T下达到Jc(B)的最佳增强30倍。结果表明,石墨烯的有效碳取代、石墨烯的二维性质以及石墨烯片与MgB2超导体之间的热系数差异所引起的应变效应可能在磁通钉扎增强中起重要作用。
2010-01-28 cond-mat.supr-con
Carbon doping of superconducting magnesium diboride
我们目前的合成优化和物理性能的近单相碳掺杂的MgB 2与名义化学计量的Mg(B{0.8}C{0.2})2合成的镁和碳化硼(B4 C)作为起始原料的细节。超导转变温度为~ 22 K(比纯MgB 2低~ 17 K)。在Hc 2(10 K)~ 9 T范围内,上临界场的温度依赖性比纯MgB_2更陡。在不同的应用磁场温度依赖的比热数据表明,两个间隙性质的超导性仍然保留碳掺杂的MgB 2,即使这样一个严重抑制的转变温度。此外,T/Tc ~ 2/3的上临界场的各向异性比为γ ~ 2。该值不同于1(各向同性),也不同于6(纯MgB 2的值)。
2002-10-23 cond-mat.supr-con
Effect of damage by 2-MeV He ions on the normal and superconducting properties of magnesium diboride
研究了2-MeV α粒子损伤对MgB_2薄膜的临界温度、Tc和电阻率的影响。该技术允许在小的连续步骤中可控地将缺陷引入到MgB 2中。在40 K时,Tc随晶内电阻率的增加而线性下降,而晶间连通性不变。Tc最终降低到小于7 K,我们没有看到任何证据表明Tc在约20 K时饱和,这与MgB 2在带间散射的脏极限中的Tc的预测相反。
2004-10-26 cond-mat.supr-con
Electronic structure of silver-deficient hexagonal AgB$_2$
在密度泛函理论(VASP)框架下,采用投影缀加波方法研究了亚稳六方硼化物AgB_{2}和缺银硼化物Ag_{0.875} B_{2}和Ag_{0.750} B_{2}的电子结构和结合性质.我们发现,在费米能级的非化学计量的二硼化物的状态密度几乎是恒定的范围内的空位含量高达25%。在所有的4d金属二硼化物中,二硼化银中的金属空位的形成能最小,即对于AgB_{2},可以期望宽的均匀区域。
2004-12-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Carrier Transport in Magnesium Diboride: Role of Nano-inclusions
在文献报道的MgB 2的热导率中,各向异性能隙和双带效应掩盖了超导转变(Tc),其中大的电子贡献也抑制了其可忽略的声子部分中的异常表现。目前的热输运结果几乎没有探索标本具有纳米夹杂物表现出一个小,但清晰的TC签名,追踪到相对可观的声子传导,其占主导地位的电子散射。自形成的MgO作为扩展的缺陷强烈地散射载流子和微小的声子,它们在Tc附近具有较长的平均自由程。相反,在室温附近,较短的主波长声子的传输受到这些纳米粒子的巨大影响,经历弹道扩散交叉,并最终进入Ioffe-Regel迁移率阈值制度。
2017-07-26 cond-mat.supr-con
Electrochemical Synthesis of Superconductive Boride MgB2 from Molten Salts
在600 ℃、氩气气氛下,以石墨为阳极,铂为阴极,对氯化镁、氯化钾和硼酸镁的熔融混合物进行电解。磁性测量和X射线衍射表明,阴极上的所得沉积物含有几十摩尔%的MgB 2。在电解的初始阶段的伏安测量已经表明,由熔融盐形成MgB 2的阈值阴极电压为-1.6V。
2002-04-08 cond-mat.supr-con
Upper Critical Fields up to 60T in Dirty Magnesium Diboride Thin Films
在格勒诺布尔高磁场实验室(GHMFL)在格勒诺布尔和高达60 T的在图卢兹的国家香榭丽舍大街磁脉冲(LNCMP)测量几个二硼化镁薄膜的上临界场。样品制备脉冲激光沉积(PLD)和混合物理化学气相沉积(HPCVD)技术,他们有临界温度之间的29和39 K和正常状态的电阻率之间的5和250欧姆厘米,其中之一已有意掺杂碳。测得的临界场是非常高的,我们在4.2 K的平行方向上获得了52 T的记录值。与BCS预测相反,在低温下没有观察到Hc2的饱和。此外,具有宽范围的电阻率值的膜显示出类似的临界场,这表明在两个频带系统中电阻率和Hc2不是平凡的联系。高的Hc2值似乎与扩展的c轴有关。在格勒诺布尔的欧洲同步辐射装置(ESRF)中,用X射线衍射仔细研究了其中一个样品的结构。
2004-11-16 cond-mat.supr-con
Towards an effective mass model for the quasi-1D magnesium diboride superconducting nanostructures
我们发展了一个抛物有效质量模型来描述少单层MgB $_2$中的面内压缩超导性。在最简单的Anderson近似下,利用该模型研究了压缩准$1$ D超晶格。发现了Fano-Feshbach-like效应,在穿过$E_F$的连续正常态色散的小带和准离散色散的小带之间,即使后者在能量上显著远离费米能级。这种现象的起源被确定为存在的特征强烈局域本征态,由于特定的材料参数。此外,机制导致的“前体”赝间隙区域的系统中的一个非零相位差的描述,当耦合的强度仍然不足以打开一个超导能隙,但足以引入电子空穴混合到系统中。
2022-12-22 cond-mat.supr-con
Is Lithium Sulfide a MgB2-like Superconductor?
硫化锂,Li2S,是一种反萤石半导体,带隙为3.865 eV。它还具有与二硼化镁MgB 2完全相同的价电子数Ne和原子序数Z。两者具有几乎相同的公式重量。这使得Li2S有资格作为二硼化镁类材料。Li 2S通过了与MgB 2相同的计算材料特定超导性测试。利用我们最近发展的寻找超导体的对称性规则,我们预测电负性为1.5的Li_2S将是超导的,双能隙的T_c为33.8K,单能隙的T_c为16.9K。
2012-05-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Influence of Al doping on the critical fields and gap values in magnesium diboride single crystals
从比热和局部磁化强度的测量结果分别推导出Mg $_{1-x}$ Al $_{x}$ B $_2$单晶($x = 0$为0.1和$\gtrsim 0.2$)的下($H_{c1}$)和上($H_{c2}$)临界场。我们发现,$H_{c1}$和$H_{c2}$都随着掺杂含量的增加而减少。相应的各向异性参数$Γ_{H_{c2}}(0) = H^{ab}_{c2}(0)/H^c_{c2}(0)$值也从纯MgB $_2$样品中的$\sim 5$降低到$x \gtrsim 0.2$的$\sim 1.5$,而$Γ_{H_{c1}}(0)=H^c_{c1}(0)/H^{ab}_{c1}(0)$在所有样品中保持在1的量级。通过将零场电子对比热的贡献与温度的关系拟合到三种Al浓度的双能隙模型,得到了小能隙和大能隙值。通过点接触光谱测量也获得了非常相似的值。这些差距与Al浓度的演变表明,带填充和带间散射效应。
2006-04-12 cond-mat.supr-con
Microwave Response of Coaxial Cavities Made of Bulk Magnesium Diboride
本文报道了用反应熔渗法制备的块状MgB_2超导体制成的同轴谐振腔的微波特性。我们组装了一个均匀腔,通过使用外MgB 2圆柱和内MgB 2棒,和混合腔,通过使用外铜圆柱和相同的MgB 2棒作为内导体。通过对谐振曲线的分析,在不同的谐振模式下,我们确定了MgB_2材料在无直流磁场作用下的微波表面电阻Rs随温度和频率的变化关系。在T = 4.2 K,f = 2.5 GHz时,用mW脉冲技术,我们测定了均匀腔的品质因数与输入功率的关系,最大值约为40 dBm(对应的最大峰值磁场约为100 Oe)。与许多膜中发生的情况相反,所使用的MgB 2材料的Rs在高达约10 dBm的输入功率水平下不表现出可见的变化,并且在进一步增加30 dB的输入功率时变化小于2倍。
2013-10-25 cond-mat.supr-con
Thin Film Magnesium Boride Superconductor with Very High Critical Current Density and Enhanced Irreversibility Field
二硼化镁在39 K下超导性的发现为磁体和电子应用提供了一类新的低成本,高性能超导材料的可能性。MgB_2的临界温度是Nb_3Sn的2倍,是Nb-Ti合金的4倍,具有比这两种技术超导体更高的场和电流密度的潜力。一个至关重要的先决条件,即密切联系的电流,甚至在这一早期阶段就已经得到证明。一个可能的缺点是观察到超导性被破坏的场是适度的。此外,限制实际应用范围的场,即不可逆场H *(T),在液氦温度(4.2K)下为~7T,显著低于Nb-Ti的~10T和Nb_3Sn的~20T。在这里,我们表明,MgB_2薄膜可以表现出比在体材料中观察到的更陡的温度依赖性,产生H *(4.2 K)高于14 T。此外,在4.2K下非常高的临界电流密度、在1T下1MA/cm_2和在10T下10_5A/cm_2是可能的。这些数据表明MgB_2在高场超导应用中具有可靠的潜力。
2001-03-20 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
Alignment of Carbon Nanotube Additives for Improved Performance of Magnesium Diboride Superconductors
MgB 2超导体自发现以来的快速发展[1]使该材料成为低温和高温超导体(HTS)的强有力竞争者,其应用具有很大的潜力以抓住利基市场,例如磁共振成像(MRI)。由于MgB 2 [2,3]缺乏弱连接和双能隙超导性,许多添加剂已成功用于提高临界电流密度Jc和上临界场Hc 2。[4-12]碳纳米管(CNTs)具有不同寻常的电学、机械和热学性能[13-16],因此是制备复合材料以改善其性能的理想组分。为了充分利用碳纳米管的特殊性能,在复合材料中排列碳纳米管是很重要的。在这里,我们报告的CNT/MgB 2超导体复合线通过一个容易扩展的绘图技术的CNT的对齐的方法。与未掺杂的相比,在高磁场中,对齐的CNT掺杂的MgB 2线显示出磁性Jc(H)的增强超过一个数量级。碳纳米管还显着增强了传热和散热。碳纳米管主要用于结构材料,但在这里显示出其在功能复合材料中使用的优势,这对其他功能材料具有更广泛的影响。
2006-02-21 cond-mat.supr-con
Current-Induced Pair Breaking in Magnesium Diboride
电流通过超导体的传输分为三个大的区域:非耗散,耗散但超导,正常或非超导。这些制度是由临界电流的两个定义来区分的:一个是阈值电流,超过这个阈值,超导体进入耗散(电阻)状态;另一个是热力学阈值,超过这个阈值,超导性本身被破坏,超导序参量消失。第一个阈值定义了传统的临界电流密度Jc,第二个阈值定义了破坏(或对断开)电流Jd。混合态的II型超导体具有量子化的磁通涡旋,当受到所施加的传输电流的洛伦兹驱动力的作用时,磁通涡旋倾向于移动。在这种混合状态下,仅当涡流被缺陷钉扎在适当位置并且所施加的电流低于克服钉扎和移动涡流所需的阈值Jc时,电阻才消失。通常情况下,Jd >> Jc,并且在整个温度范围内(0 < T < Tc)直接实验测量Jd是不可能的,因为达到正常状态需要巨大的功率耗散密度(p ~ 10^10 - 10^12 W/cm ^3)。在这项工作中,强脉冲信号被用来将输运测量扩展到前所未有的功率密度(p ~ 10^9 - 10^10 W/cm ^3)。这与MgB 2的低正常状态电阻率和高转变温度的组合一起允许在整个温度范围内直接估计\jd。这篇综述介绍了我们的实验研究的电流诱导的depairing在MgB 2,并提供了一个介绍超导现象学理论和如何观察适合在其上下文中。
2004-09-15 cond-mat.supr-con
High-pressure synthesis of MgB2 with addition of Ti
由Mg和B(以MgB 2的化学计量比计)添加2- 10wt%的Ti在2GPa和800 C下高压合成1 h的MgB 2基材料在33 K下在0 T场和20 K至3 T下表现出高于100 kA/cm^2的临界电流密度(jc)。在20 K时,在高达5 T的磁场下观察到高于10 kA/cm ^2的临界电流密度。在高达2 T的磁场中,在20 K下高压合成的MgB 2(含10%的Ti)的行为与在4.2K下的Nb 3Sn的行为相同。在添加有Ti的二硼化镁的XRD图案中,我们没有观察到二硼化钛或未反应的钛的证据,并且仅鉴定出一种具有钛的化合物,即二氢化钛TiH 2(或更严格地TiH1.924)。在25-10 K温度范围内具有最高临界电流密度和不可逆场的样品含有一定量的纯Mg,其相当均匀地分散在材料中。在高压下合成的二硼化镁中,添加Ti的临界电流和不可逆电场均高于添加Ta的临界电流和不可逆电场。
2003-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Comparative Study of the Electronic Structure of Alkaline-earth Borides (MeB2; Me=Mg, Al, Zr, Nb, and Ta) and their Normal-State Conductivity
利用密度泛函理论研究了MgB_2超导体的电子结构,并与AlB_2、ZrB_2、NbB_2和TaB_2等超导体的电子结构进行了比较。采用全势线性缀加平面波(FP-LAPW)方法和广义梯度近似,计算了这些化合物的电子密度分布、态密度和能带结构.在弛豫时间近似下,使用能带结构结果计算在c方向上不能容易地测量的电导率。结果发现,这些金属二硼化物的二维(2D)晶体结构特征也反映在电子电荷分布。这种2D模式在电导率中并不完全可见,例如在超导体高Tc铜酸盐中。事实上,通过电导率计算发现,所有这些化合物都具有体积但各向异性的电导率。
2002-05-14 cond-mat.supr-con
Electronic structure of superconducting MgB2 and related binary and ternary borides
第一性原理FLMTO-GGA电子结构计算的新介质- $T_C$超导体(MTSC)$MgB_2$和相关的二硼化物表明,在这些化合物的超导电性是有关的$p_{x,y}$ -带空穴的存在,在$Γ$点。基于这些计算,我们解释了$BeB_2$、$AlB_2$、$ScB_2$和$YB_2$不存在介质- $T_C$超导电性的原因.使用超晶胞方法对许多基于$MgB_2$的三元体系的模拟表明(i)$MgB_2$的电子掺杂(即,$MgB_{2-y}X_y$,其中X=Be,C,N,O)和在硼亚晶格中产生等电子缺陷(非化学计量$MgB_{y<2}$)对超导性不利,以及(ii)寻找类似MTSC的可能方式应该是通过$MgB_2$的空穴掺杂(即,$Mg_{1-x}M_xB_2$,其中M=Be、Ca、Li、Na、Cu、Zn)或$CaB_2$或通过产生$MgB_2/CaB_2$型的层状超结构。最近关于Cu掺杂的$MgB_2$的超导电性的报道支持这一观点。
2001-03-07 cond-mat.supr-con
Large Upper Critical Field and Irreversibility Field in MgB2 wires with SiC additions
报道了含SiC掺杂剂的二硼化镁绞线的电阻转变测量。将SiC作为10摩尔SiC加入到90摩尔二元二硼化镁中。使用三种不同的SiC粉末,平均粒径为200 nm,30 nm和15 nm。在675至900 ℃的温度下对线料进行5至30分钟的热处理。具有200 nm尺寸SiC添加物的股线具有Hirr和Bc2,其在800 ℃下加热30分钟后在25.4 T和29.7 T下最大化。在725 ℃下加热30分钟的具有15 nm SiC的股线看到最高值,其具有29 T的Hirr和高于33 T的Bc2
2004-10-15 cond-mat.supr-con
Sonochemical Modification of the Superconducting Properties of MgB2
超声波辐照在十氢萘中的二硼化镁浆料产生具有显著晶粒间熔合的材料。在Fe(CO)5存在下的超声处理产生嵌入在MgB 2块体中的磁性Fe 2 O3纳米颗粒。由此产生的超导体-铁磁体复合材料表现出相当大的增强的磁滞,这意味着由于嵌入的磁性纳米颗粒的涡旋钉扎强度的增加。
2003-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Critical Temperature T_c versus Charging Energy E_c in MgB2 and C60/CHBr3
讨论了与镁硼叠层材料MgB_2有关的硼化物MB_x,其硼化物中的B-B层类似于铜酸盐中的Cu-O层。我们提出了一种超导材料,表现出更高的临界温度T_c比39 K的MgB 2的可能性。我们指出了间隙离子原子M的作用(例如,MgB_2中的Mg)作为电容器,减少了B-B层间充电能量E_c引起的电容能量损失。在本模型的观点下,还讨论了最近发现的117-Kelvin超导体C_(60)/CHBr_3中嵌入分子CHBr_3作为C_(60)分子超导颗粒间的电容器的可能性。
2001-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
MgBeC: A potential MgB2-like Superconductor
对材料中超导性的密集和广泛的研究,即与二硼化镁(MgB 2)等结构、等电子和等价的材料,还没有产生Tc接近39 K的超导体。最近,我们提出了锂镁氮化物,LiMgN,作为一个潜在的MgB 2类超导体,基于对称性的考虑平均电负性,价电子,原子序数和分子量。我们的研究表明,还有其他材料符合相同的对称性考虑,如LiMgN。在这里,我们提出,镁铍碳化物,MgBeC,这样的材料之一,应该是一个超导体一样,MgB 2,具有近39 K的Tc。
2012-05-28 cond-mat.supr-con
Systematic study of disorder induced by neutron irradiation in MgB2 thin films
研究了中子辐照对外延二硼化镁薄膜正常态和超导特性的影响,辐照剂量高达1020 cm-2。辐照后,薄膜的所有性质都发生了系统的变化。临界温度被抑制,并且在最高能量密度下,在低至1.8 K时没有观察到超导转变。残余电阻率从1微欧姆cm逐渐增加到190微欧姆cm; c轴扩展,然后在最高损伤水平处饱和。通过与其他损伤方法的比较,探讨了其损伤机理。所选样品的正常状态磁阻测量高场(28和45 T)允许明确确定在每个波段的散射率;在每个样品的清洁和肮脏的限制之间的交叉可以监测。这组样品具有可控的无序度,适合于研究二硼化镁薄膜中的临界场难题。测得的临界场值是非常高的(在低能量密度的平行方向的顺序为50 T),原来是相当独立的实验电阻率,至少在低能量密度。一个简单的模型来解释这种现象。
2006-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Possible High-Tc Superconductivity in LiMgN: A MgB2-like Material
在与二硼化镁(MgB2)同构和等价的材料中寻找超导性,还没有得到任何足够接近MgB2的39K Tc的结果。氮化镁锂(LiMgN)与MgB 2类似,因为它们都具有相同的平均电负性、价电子数和原子序数。他们的公式权重也非常接近。利用我们最近发表的计算材料超导性和Tc的化学对称性规则,我们预测了室温下的半导体LiMgN,在与MgB_2相同的材料特定表征数据集(MSCD)下,当冷却到39K时,应该是有序α相或正交相的超导体。
2012-04-24 cond-mat.supr-con
Effect of the four-sheet Fermi surface on magnetoresistivity of MgB2
最近在MgB 2薄膜中测量的各向异性磁电阻率的实验数据显示了一个有趣的行为:磁电阻率的角度依赖性随温度和无序度的变化而显着。为了解释这种现象,在这项工作中,我们扩展了我们以前的分析在二硼化镁的多带横向磁阻,通过计算其解析表达式,假设一个恒定的各向异性费米表面质量张量。计算是针对磁场相对于晶轴的任意取向以及电流密度垂直或平行于磁场进行的。这种方法允许提取相当明确的散射时间在s-和p-波段的值,通过拟合实验数据与一个简单的解析表达式。我们还扩展到多晶样品的磁电阻率的分析,与电流密度和磁场之间的任意角度,考虑到每个随机取向的晶粒的各向异性。因此,我们建议磁阻作为一个非常强大的表征工具,探索通过照射或选择性掺杂以及声子散射的两种类型的频带中的每一个的影响,在单晶和多晶样品,这是一个至关重要的问题,在研究二硼化镁。
2006-06-19 cond-mat.supr-con
Critical currents in weakly textured MgB2: Nonlinear transport in anisotropic heterogeneous media
提出了一种由具有择优取向的各向异性颗粒组成的非均匀介质中的高度非线性输运模型,并将其应用于弱织构二硼化镁(MgB2)中的电流输运。它基本上解释了为什么,不像在传统的超导体,一个显着的宏观各向异性的临界电流可以通过制备的MgB2磁带诱导。场和角度依赖性的临界电流计算为各种程度的纹理和实验数据进行比较。
2009-10-29 cond-mat.supr-con
Differential Conductance Measurements of MgB2-Based Josephson Junctions Below 1 Kelvin
二硼化镁具有许多有趣的特性,包括其相对较高的临界温度和双带性质。大多数先前的研究MgB 2薄膜约瑟夫森结已进行高于2开尔文。我们报告的亚-1开尔文实验的MgB 2/绝缘体/铅结的a-b平面暴露的电子隧穿。通过在低温下测量微分电导,在该数据中观察到的σ-和π-带隙的结构中的新的细节,与理论预测一致。
2010-10-20 cond-mat.supr-con