Ni-Cr textured substrates with reduced ferromagnetism for coated conductor applications
研究了一系列双轴织构Ni（1-x）Cr（x）材料（x = 0、7、9、11和13at%Cr）作为高温超导体涂层导体应用中的衬底材料。磁性能进行了研究，包括滞后损失的Ni-7原子%的Cr样品，可控变形;为了比较，损失也测量了类似的变形纯镍基板。互补的X射线衍射研究表明，热机械加工产生几乎完整的{100}<100>立方体织构，如应用所需。
2001-04-12 cond-mat.supr-con
High-field thermal transport properties of REBCO coated conductors
REBCO涂层导体的使用被设想用于许多应用，从电力电缆延伸到高场磁体。无论如何，REBCO带材的热性能对超导器件的稳定性起着关键作用。在这项工作中，我们提出了第一个研究的纵向热导率（$κ$）的REBCO涂层导体在磁场高达19 T的同时施加垂直和垂直于热电流方向。对六家工业生产商生产的铜稳定胶带进行了研究。我们表明，零场$κ$的涂层导体可以计算与$\pm 15%$的精度从剩余电阻率比的稳定剂和Cu/非Cu的比例。在高场进行的测量，使我们能够评估的一致性的程序，通常用于估计在现场$κ$的框架内的Wiedemann-Franz法从材料的电特性。现场数据旨在为高温超导体基磁体的热稳定性分析提供主要成分。
2014-12-03 cond-mat.supr-con
Stress dependence of the critical currents in neutron irradiated (RE)BCO coated conductors
高温超导涂层导体在未来聚变或加速器磁体中的应用目前越来越受到关注。高的洛伦兹力和因此高的环向应力作用在大线圈中的导体上。此外，导体在聚变或加速器磁体中暴露于中子辐射。预期的中子注量超过所需的寿命，这种磁铁可以模拟裂变反应堆中的辐照实验。涂层导体的特点是在原始状态和照射后的ITER设计通量。在液氮中测量了临界电流对外加应力的灵敏度。该装置的冷部分位于可旋转的分裂线圈电磁体之间，用于在最大洛伦兹力配置下评估高达1.4T的Ic各向异性。辐照后，GdBCO/IBAD导体对外加应力的IC敏感性发生了显著变化，而YBCO/RABiTS导体几乎没有变化。此外，Ic和Tc强烈减少在GdBCO/IBAD样品照射后。的角度依赖性的Ic改变两个样品在不同的方式照射后，但没有变化的角度依赖性时，观察到施加应力。Gd的高中子俘获截面和由此产生的Tc的强烈降低似乎是负责不同的应力依赖性的Ic在辐照Gd-123涂层导体。
2013-01-18 cond-mat.supr-con
Benefits of current percolation in superconducting coated conductors
MOD/RABiTS和PLD/IBAD涂层导体的临界电流已被测量为磁场取向的函数，并与单晶衬底上生长的薄膜进行比较。通过改变施加在薄膜平面上的磁场的方向，我们能够确定每种类型导体中电流流动的程度。标准MOD/RABiTS导体也已被比较的样品，其晶界已被掺杂扩散钙从覆盖层。我们发现，未掺杂的MOD/RABiTS磁带具有较低的各向异性面内场的依赖性比PLD/IBAD磁带和作为面内场角的函数的临界电流的均匀性更大的MOD/RABiTS样品掺杂Ca。
2005-06-16 cond-mat.supr-con
Trapping a magnetic field of 14.8 T using stacked coated conductors of 12 mm width
我们通过堆叠200片EuBa ${_2}$ Cu ${_3}$ O ${_7}$涂覆导体与BaHfO ${_3}$纳米棒作为人工钉扎中心来制造紧凑的（13 $\times$ 12 $\times$ 12.5 mm ${^3}$）俘获场磁体。用18 T超导磁体进行场冷磁化，在10 K时，以0.1 T/min的磁场斜升速率俘获最大磁场14.8 T。在较高温度下，虽然俘获磁场减小，但我们可以以更快的斜升速率俘获磁场。为了理解这些结果，我们还进行了计算的基础上的$J_\mathrm{c}-H$特性的涂层导体的捕获场。在10 K时，计算的陷阱场值大于实验值.这种差异可以通过考虑堆叠的涂覆导体的有效尺寸的减小来理解，这是由于存在称为“通量射流”的不规则通量穿透的延伸区域。
2021-04-27 cond-mat.supr-con
Conductive Buffer Layers and Overlayers for the Thermal Stability of Coated Conductors
我们分析的基本问题，在其操作过程中的涂层导体的热和电稳定性。我们解决的作用，导电缓冲层的镍基涂层导体的稳定性，和金属帽层上的镍合金为基础的超导带材的电性能的影响。对于第一种情况下，我们报告的制造上形成的双层导电氧化物SrRuO 3和LaNiO 3纹理镍磁带上的完全导电RABiTS架构。对于第二种情况，我们讨论了在绝缘衬底上的Ag/YBa_2Cu_3O_（7-d）和Cu/Ag/YBa_2Cu_3O_（7-d）原型多层膜的电流-电压关系的测量。提出了由稳定性要求所引起的对整体带结构和性质的限制。
2001-01-25 cond-mat.supr-con
Use of 2G coated conductors for efficient shielding of DC magnetic fields
本文报道了由YBa_2Cu_3O_（7-d）（YBCO）涂层导体组装的两种磁屏性能的实验研究结果。由于轴向直流磁场的有效屏蔽需要方位角持续电流的不受阻碍的流动，因此我们展示了由标准YBCO涂层导体制成的屏蔽外壳的配置能够实现这一点。在77 K的温度下，该屏允许持续电流在主要方位角方向上流动。永久屏幕，结合了一个单一的超导薄膜层，可以衰减外部磁场高达5 mT的一个数量级以上。为了比较的目的，另一种类型的屏幕，其中包括低临界温度准持久性接头也建立。我们在这里描述的屏蔽技术似乎是特别有前途的实现大规模的高Tc超导屏幕。
2010-06-17 cond-mat.supr-con
The decrease of the critical current of coated conductors when a perpendicular magnetic field is applied : a Josephson effect point of view
当施加强垂直磁场时，YBCO涂层导体（CC）和相关化合物的临界电流密度大幅度降低。虽然测量通常只在77 K下进行，但在这里，我们提出了一种允许在大温度范围内确定导体的每单位宽度的临界电流（Icr/w）的磁技术。我们报告的各种CC上进行的测量结果表明，除了降低的临界温度，可以归因于低的值的不可逆性场附近的Tc，现场应用的结果在一个大的下降Icr/W在所有温度下。我们归因于这种减少的约瑟夫森行为的孪晶界包括在YBCO层。
2012-07-24 cond-mat.supr-con
AC loss calculation in coated conductor coils with a large number of turns
对于具有许多匝的超导线圈，人们普遍认为，与整个线圈产生的磁场相比，来自磁化电流的磁场可以忽略不计。这篇文章表明，这是不正确的线圈具有相当大的匝数（高达数千）。我们介绍了一种方法来准确地计算线圈中的交流损耗，几乎任何数量的匝数，考虑到磁化电流。分析了由32个饼形线圈组成的两个绕组的电流密度和交流损耗，分别为768和6400匝。
2017-03-20 cond-mat.supr-con
Vortex pinning and flux flow microwave studies of coated conductors
要求微波应用在磁场中不仅需要在零场下优化材料，而且更重要的是，需要在磁场中磁通运动占主导地位的区域中优化材料。然而，人工钉扎中心（APC）的影响仍然不清楚在高频率。此外，在涂层导体中，由于在缓冲金属衬底上的薄超导膜的复杂电磁问题，高频材料特性的评估是困难的。在本文中，我们提出了一个实验研究，在48 GHz的150-200 nm的YBa $_2$铜$_3$ O $_{7-x}$涂层导体，有和没有APC，缓冲Ni-5at%W磁带。通过适当地解决电磁问题的超导体参数的提取从测量的整体表面阻抗$Z$，我们能够提取和评论伦敦穿透深度，磁通流电阻率和钉扎常数，突出人工钉扎中心在这些样品中的效果。
2019-02-20 cond-mat.supr-con
Simulation of Stacks of High Temperature Superconducting Coated Conductors Magnetized by Pulsed Field Magnetization Using Controlled Magnetic Density Distribution Coils
高温超导（HTS）涂层导体（CC）堆可以作为强俘获场磁体（TFM）工作，并在电气应用中显示出潜力。脉冲场磁化（PFM）是一种实用的方法来磁化这样的薄膜，但由于在动态过程中产生的热量，它不能实现一个高的场冷却可以捕获的领域。在这项工作中，我们构建了一个二维电磁-热耦合模型来模拟堆叠的高温超导CC与现实的层状结构磁化的PFM。该模型考虑了温度和各向异性磁场的高温超导体的Jc和其他温度相关的热和电材料的属性。在此基础上，提出了一种磁密度分布可控的线圈结构，以改善普通磁感应线圈的俘获场。
2015-09-18 cond-mat.supr-con
Doubling the Critical Current Density of High Temperature Superconducting Coated Conductors through Proton Irradiation
用4 MeV质子进行后加工辐照，可以显著提高商用YBa_2Cu_3O_7涂层导体的场临界电流。在6 T的磁场中，能量密度为8 × 10^16 p/cm^2的辐照可使临界电流增加近一倍||c，温度为27 K，这是旋转机械等应用所关注的场和温度范围。预先存在的沉淀物和孪晶界以及小的、精细分散的辐射诱导缺陷的混合钉扎景观可以解释在高磁场中改善的涡旋钉扎。我们的数据表明，还有很大的空间进一步增强。
2013-07-02 cond-mat.supr-con
Oxygen out-diffusion in REBCO coated conductor due to heating
稀土钡铜氧化物（REBCO）涂层导体是一种适合于未来超导磁体应用的高温超导体。在设计和制造这类强磁场REBCO磁体时，了解REBCO涂层导体的行为是至关重要的。由于许多实际原因，加热对商业REBCO涂层导体的性能的影响是非常重要的。然而，关于这种影响的全面研究尚未在已发表的文献中提出。这项工作研究了在175 °C和300 °C之间的温度下热处理不同持续时间的商业REBCO涂层导体。在77 K和4.2 K的热处理样品的临界电流和搭接接头电阻率进行了测量。我们发现临界电流随热处理时间和温度而降低。这种退化可以通过扩散系数D = 2.5 × 10-6 exp（-1.17 eV/kT）m2/s的一维氧向外扩散模型来描述。热处理也引起接头电阻率的明显增加。通过透射电子显微镜（TEM）对Cu/Ag/RECBO界面进行了全面的结构和化学分析。我们的电子能量损失谱（EELS）的研究提供了直接的证据，在热处理REBCO样品中的氧缺乏。此外，研究发现，REBCO层中扩散出的氧主要在Ag/REBCO和Cu/Ag界面处形成Cu 2 O。在Ag层的晶界处也观察到Cu 2 O。在这项工作中提出的氧气外扩散模型被用来预测REBCO热降解在几个工程方案。
2021-06-03 cond-mat.supr-con
Strongly Enhanced Current Densities in Superconducting Coated Conductors of YBa2Cu3O7-x + BaZrO3
基于YBa_2Cu_3O_（7-x）（YBCO）薄膜的超导带材具有许多潜在的应用。一个超过15年的长期既定目标是了解磁通量钉扎机制，该机制允许薄膜在高磁场外保持高电流密度。事实上，薄膜的电流密度比任何其他形式的材料高1-2个数量级。因此，进一步改进钉扎的想法很少受到关注。现在，导体的商业化已经非常接近，为了更好的性能和更低的制造成本，一个重要的目标是以实用的方式实现增强的钉扎。在这项工作中，我们展示了一个简单的和工业上可扩展的路线，产生了1.5至5倍的改善，在现场电流密度已经高品质的导体。
2004-06-03 cond-mat.supr-con
Field and temperature scaling of the critical current density in commercial REBCO coated conductors
描述涂层导体（CC）的电磁行为的标度关系大大简化了基于REBCO的设备的设计。REBCO CC的性能受到制造路线、导体结构和材料的强烈影响，并且这些参数因制造商而异。在目前的工作中，我们已经检查了临界表面的电流密度，Jc（T，B，$θ$），涂层导体从六个不同的制造商：美国超导公司（美国），布鲁克HTS有限公司（德国），藤仓有限公司（日本），SuNAM有限公司（韩国），SuperOx ZAO（俄罗斯）和SuperPower公司。（美国）。在4.2 K ~ 77 K温度范围内，在磁场高达19 T的磁场中进行了电输运和磁测量。在相对于REBCO层的晶体学c轴的场的三个不同取向（$θ$ = 0 $°$、45 $°$和90 $°$）下进行实验，以探测Jc的角各向异性。尽管CC的性能的大的变化，我们在这里表明，在一个给定的角度的场和温度的依赖性Jc可以在很宽的范围内使用的缩放关系的基础上，只有三个参数再现。此外，我们提出并验证了一种新的方法相结合的磁性和运输测量的标度参数的测定与最小的实验努力。
2015-12-07 cond-mat.supr-con
Transverse Thermal Conductivity of REBCO Coated Conductors
REBCO涂层导体（CC）有可能大大拓宽超导的应用领域。基于REBCO的设备的失超保护是这种扩展的主要障碍之一。热导率数据是淬火模拟研究的必要组成部分。特别地，CC的横向热导率（$κ_T$）在超导磁体中失超的情况下起关键作用。在目前的工作中，我们报告$κ_T$的热稳定的REBCO CC由不同的制造商生产。我们在单个CC上而不是在焊接带堆叠上测量了$κ_T$，这排除了测量中的杂散影响。我们已经发现，在Cu电镀的CC中的带边缘处的稳定剂的存在增加了总体$κ_T$。在不存在这种效应的情况下，总热阻由基板主导。
2014-12-03 cond-mat.supr-con
Self-field Effects and AC Losses in Pancake Coils Assembled from Coated Conductor Roebel Cables
在这方面的贡献，我们开发了一个精细的数值模型，煎饼线圈组装从涂层导体罗贝尔电缆，其中包括的角度依赖性的临界电流密度$J_c$的磁场和实际（三维）的形状的电流引线用于注入电流。我们以前的工作表明，后者有一个重要的影响，交流损耗的测量值。对于超导体的模拟，我们使用了两种替代模型，基于对超导体性质的不同描述，并以不同的数学方案实现。对于电流引线的模拟，我们使用全三维有限元模型。仿真结果与测量结果进行了比较，并详细讨论了罗贝尔线圈建模和测量的主要问题。
2014-11-04 cond-mat.supr-con
Angular dependent vortex pinning mechanisms in YBCO coated conductors and thin films
我们提出了一个角度依赖的临界电流密度在IBAD MgO和单晶MgO和SrTiO 3衬底上沉积的YBa 2 Cu 3 O 7薄膜的比较研究。我们确定了三个角度制度，钉扎是由不同类型的相关和不相关的缺陷。我们发现，这些制度是存在于所有情况下，表明钉扎机制是相同的，但它们的扩展和特性是样品依赖的，反映了纹理和缺陷密度的定量差异。特别地，IBAD上的膜的更多缺陷性质变成优点，因为它导致更强的涡旋钉扎，表明单晶上的膜的临界电流密度不是IBAD涂覆的导体的性能的上限。
2003-10-23 cond-mat.supr-con
Losses in coated conductors under non-sinusoidal currents and magnetic fields
超导线材和带材中交流损耗的研究通常受到外加正弦电流和/或磁场的限制。然而，电功率系统中的电流包含各种谐波。在转换器、非线性电抗器的操作中以及在瞬态和过载条件期间，电流变得强烈非正弦。最近的研究表明，高次谐波对超导体和薄膜样品中交流损耗的贡献可以比相同形式的正常金属样品大几十倍，并且5%的谐波可以使损耗增加高达20%。在这里，我们报告的结果分析的高次谐波的电流和磁场上的交流损耗涂层导体的影响。在忽略正常金属衬底和稳定层响应的临界状态模型的框架下，得到了解析表达式。在超导和正常的金属部分的涂层导体的损耗进行了比较，为各种设计的导体。它还表明，5%的第三次电流谐波可以增加正常金属零件的损失高达90%。这种增加是由超导层的非线性响应引起的，并且在确定超导装置的最佳操作制度时应该考虑到。
2010-05-26 cond-mat.supr-con
Magnetic measurement of the critical current anisotropy in coated conductors
我们确定的临界电流各向异性最大洛伦兹力从磁滞回线在振动样品磁强计。为了消除虚假的可变洛伦兹力电流的信号，将样品切割成特定长度就足够了，该长度是根据仪器的位置相关灵敏度计算的。该程序提高了测量的分辨率，并且结果与相同样品的运输数据相比较。由于磁化强度测量中的电场低于传输实验中的电场，因此可以测量高电流（低温和磁场）下的各向异性，而无需制作电流触点或任何特殊的样品制备。
2011-01-10 cond-mat.supr-con
High current DyBCO-ROEBEL Assembled Coated Conductor (RACC)
低交流损耗高传输电流HTS电缆（>1 kA）需要应用于Transformers、发电机，并被考虑用于未来几代聚变反应堆线圈。2G涂层导体是在50-77 K的相当高的操作温度下的高场应用的合适候选者，这是经济冷却成本的关键先决条件。作为一项可行性研究，我们提出了第一个ROEBEL酒吧电缆约。35 cm长，由工业DyBCO涂层导体（THEVA GmbH，德国）制成。使用专门设计的工具从10 mm宽的CC带切割出具有180 mm捻距的4 mm宽的曲折形ROEBEL股线。股线以平均157安培/厘米宽的直流电承载，并组装成具有5股线的子电缆和具有16股线的最终电缆。对5股电缆进行测试，并在77 K下承载> 300 Amps DC的传输电流，相当于各个股传输临界电流的总和。16股电缆通过加热效应和不充分的稳定性和电流共享来限制500 A。脉冲电流负载表明16股电缆的载流电位> 1 kA。
2005-10-06 cond-mat.supr-con
Estimation of hysteretic losses in the HTS coils made of coated conductor tapes of an electric generator during transient operation
在这项工作中，我们提出了一个建模工具，旨在估计的磁滞损耗的线圈的发电机与线圈的涂层导体带在瞬态操作。该模型是基于一个两阶段的隔离模型的方法，允许模拟的发电机和电流分布的超导线圈使用的单向耦合从发电机的HTS线圈模型。该模型有两个输入：转速和电负载信号。线圈的均匀各向异性体模型允许计算线圈中的电流分布。从这个分布，滞后损失的估计。除了对机器中的全局能量耗散提供估计的兴趣之外，在这项工作中，我们提出了一个更详细的局部分析，该分析允许解决诸如线圈设计、临界电流额定、电负载变化率限制、制冷机设计、易失超区域的识别和整体瞬态性能等问题。
2016-01-22 cond-mat.supr-con
AC-Tolerant Multifilament Coated Conductors
我们报告的磁化损失在实验复丝涂层导体。通过激光烧蚀将4 mm宽和10 cm长的YBCO涂覆导体细分为8个0.5mm宽的细丝，并进行烧蚀后处理。结果，如所预期的，滞后损失与长丝的宽度成比例地减小。然而，耦合损耗显著降低，并且在扫描速率高达20 T/s的范围内变得几乎可以忽略不计。这代表了对先前的复丝导体的显著改进，在先前的复丝导体中，在低至3-4 T/s的扫描速率下，耦合损耗常常变得等于磁滞损耗。这些结果表明，有一个有效的和实用的方法来抑制涂层复丝导体的耦合损耗。
2006-09-19 cond-mat.mtrl-sci 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
Transition from columnar to point pinning in coated conductors: critical currents, that are independent of magnetic field direction
我们确定了一个相变的涡旋系统的高温超导体与纳米柱状堆栈沉淀物作为强的涡旋钉扎中心。在特定的温度相关场$B_X(T)$之上，涡旋响应不再由纳米柱确定，而是由点状钉扎确定。该相变导致所测量的临界电流密度的变化，其作为所施加的磁场与纳米柱之间的角度的函数。在未绑定之下，当场平行于列对齐时，$J_C$中存在强最大值。在解绑之上，有一个最小值用于此方向。
2011-07-29 cond-mat.supr-con
Stability and normal zone propagation speed in YBCO coated conductors with increased interfacial resistance
我们将讨论如何稳定性和速度的正常区传播的YBCO涂层导体的超导薄膜和稳定剂之间的界面电阻的影响。我们的数值模拟表明，增加的界面阻力大大增加了正常区的传播速度，并降低了稳定裕度。电阻值的优化可以导致稳定性和失超保护要求之间的比在当前制造的涂覆导体中发现的更好的折衷。
2008-11-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electromagnetic analysis of coated conductors with ferromagnetic substrates: Novel insights
本研究通过薄壳积分微分模型理论分析铁磁基底涂层导体的电磁响应，给出迈斯纳态解析解，并用谱数值方法揭示混合系统的磁化与损耗非单调变化，表明调节平行场相位和幅度可最小化交流损耗。
2025-04-20 cond-mat.supr-con
On narrowing coated conductor film: emergence of granularity-induced field hysteresis of transport critical current
已知多晶或粒状超导材料中的临界电流密度Jc由于场在相邻晶粒之间的边界内的聚焦而与所施加的场H滞后。这在所谓的涂覆导体中是令人关注的，其中超导膜生长在金属衬底的颗粒状但纹理化的表面上。虽然以前的工作主要是在Jc确定使用感应或磁化电流，本工作利用运输电流通过在条带几何形状中施加的电位。据观察，该效果是不明显的使用运输电流，可能是由于两种类型的测量之间的标准电压的差异很大。然而，当通过图案化将膜变窄为200微米、100微米或80微米时，由于迫使渗透穿过更高角度的晶界，因此可以清楚地看到滞后。这种效果进行了比较，为薄膜上生长的离子束辅助沉积（IBAD）YSZ基板和那些生长在滚动辅助双轴织构基板（RABiTS），其中晶粒是约10倍大。滞后是更明显的后者，这是更有可能有一个薄弱的晶界跨越的宽度的微桥。这对于涂层导体将被条纹化以减少交流损耗的应用也是值得关注的。
2008-01-09 cond-mat.supr-con
Properties of recent IBAD-MOCVD Coated Conductors relevant to their high field, low temperature magnet use
BaZrO 3（BZO）纳米棒现已被纳入IBAD-MOCVD涂层导体的生产中。在这里，我们比较了几个例子的BZO无和BZO含涂层导体使用临界电流（Ic）的特性在4.2 K在其全角度范围内的字段高达31 T。我们发现，BZO纳米棒不产生任何c轴扭曲的临界电流密度Jc（θ）曲线在4.2 K在任何字段，但也钉扎，然而强烈增强相比，非BZO导体。我们还发现，ab平面Jc（θ）峰变成尖状的趋势被BZO缓和，我们定义了一个新的品质因数，这可能有助于磁体设计-OADI（离轴双Ic），它清楚地表明，BZO加宽了ab平面峰，从而使Jc从磁带平面升高5-30°，其中Ic的最关键方法出现在许多线圈设计中。我们描述了一些实验程序，可能使这些非常高的电流磁带的临界电流Ic测试更听话在4.2 K，其中Ic超过1000 A，即使是4毫米宽的磁带，只有1微米厚的超导体。一个积极的结论是，BZO是非常有益的Jc特性在4.2 K，就像它是在更高的温度，其中相关的c轴钉扎效应的纳米棒是更加明显的。
2010-11-05 cond-mat.supr-con
Rapid Doubling of the Critical Current of YBa$_2$Cu$_3$O$_{7-δ}$ Coated Conductors for Viable High-Speed Industrial Processing
我们表明，3.5 MeV的氧气照射可以显着提高在现场的临界电流的商业第二代超导带材的曝光时间仅为一秒每0.8平方厘米。这里展示的速度现在处于工业卷到卷后处理所需的水平。通过保护性银涂层在生产线样品上进行辐照，并且不需要对生长过程进行任何修改。从TEM成像，我们确定小集群的主要来源增加涡旋钉扎。
2015-09-24 cond-mat.supr-con
Electro-mechanical properties of REBCO coated conductors from various industrial manufacturers at 77 K, self-field and 4.2 K, 19 T
稀土-钡-铜-氧化物（REBCO）带材现在可从几个工业制造商获得，并且在高场应用中是非常有前途的导体。由于不同的材料和沉积工艺，这些制造商的胶带在机电和机械性能方面可能会有所不同。对于磁体设计人员来说，这些与导体的场临界电流性能一起，在选择合适的导体时具有最高的重要性。在这项工作中，应变和应力的载流能力的依赖性以及应力和应变的相关性进行了研究的商业涂层导体从布鲁克HTS，藤仓，SuNAM，SuperOx和SuperPower在77 K，自场和4.2 K，19 T。
2015-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Multifilament YBa2Cu3O6+x -coated conductors with minimized coupling losses
我们报告了一种实验方法，使复丝涂层导体在外加时变磁场中具有低损耗。以前，为此目的通过激光烧蚀获得的复丝导体遭受高耦合损耗。在这里，我们报告如何解决这个问题。当隔离细丝的凹槽中的基底金属暴露于氧气时，它形成高电阻率氧化物，该氧化物使条带彼此电绝缘并与基底电绝缘。因此，在我们可用的整个测试参数（磁场振幅B和频率f）范围内，耦合损耗可以忽略不计。
2006-05-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Self-fields in thin superconducting tapes: implications to the thickness effect in coated conductors
超导体的大多数应用，如输电线路、电动机、发电机和Transformers，都需要长电缆，大电流通过长电缆流通。近年来，在基于高温超导体的导体的载流能力方面取得了令人瞩目的进展。涂层导体可能是最好的例子，包括在金属带上生长的质量非常好的YBCO超导体薄层和一些中间层。然而，有一个重要的问题，以实现大电流：一个大的减少，在运输临界电流密度Jc时，增加膜厚已被观察到在涂层导体由所有可用的技术。在这里，我们从理论上解释了这种所谓的厚度效应的性质和无处不在的存在，通过分析在超导体中的传输电流所产生的自场，假设一个现实的场依赖Jc。这些知识可以帮助找到新的方法来提高厚超导膜中的传输电流。
2009-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
In-field dependences of the critical current density J$_c$ in GdBa$_2$Cu$_3$O$_{7-d}$ coated conductors produced by Zr irradiation and post-annealing at low temperatures
我们报道了6 MeV Zr $^{4+}$辐照和辐照后退火（200 °C）对共蒸发生长的1.3 μ m厚GdBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-d}$涂层导体的临界电流密度J $_c$的内场依赖性的影响。用6 MeV Zr $^{4+}$和2.3x10 $^{11}$ cm $^{-2}$和3x10 $^{12}$ cm $^{-2}$之间的能量密度辐照样品。分析了超导临界温度T_PDMATHABMN与临界电流密度J_PDMATHABMN随磁场变化的关系。此外，通过在200 °C下热退火来减少由辐照引入的随机无序。对我们的实验发现的分析表明，最佳照射（通过退火减少随机无序）导致$\simeq$ 10 $\%$的自场J $_c$的抑制，并且在约5 T时场内J $_c$增强几乎加倍。观察到T $_c$、无序和自场J $_c$之间的明确相关性。额外的随机无序和纳米团簇系统地抑制T $_c$，并在中间温度下增加通量蠕变松弛（降低特征玻璃态$μ$值）。
2018-06-11 cond-mat.supr-con
Critical Current Survival in YBCO Superconducting Layer of the Delaminated Coated Conductor
高温超导涂层导体（CC）具有良好的机械性能和YBCO超导层的临界电流性能，可在电力设备中得到实际应用。众所周知，由于CC在厚度方向（即沿YBCO的c轴方向）上的应力容限差，CC容易分层。通常，在分层之后可以获得包括YBCO层和银稳定剂的叠层。这将是有趣的，研究分层堆叠的超导性能，因为它也可以被认为是一种新型的CC与银稳定剂作为缓冲层，这是很大的不同，在传统的CC中的氧化物缓冲层，并可能导致新的应用。采用液氮浸泡法对CC试样进行分层。采用霍尔探针扫描系统测量了原始样品和获得的堆叠的临界电流（IC）分布。结果表明，分层后的IC可以部分保存。通过扫描电子显微镜观察了分层表面的致密和无裂纹的形貌，并讨论了所获得的叠层在超导连接技术中的潜在应用。
2016-12-27 cond-mat.supr-con
Interfilament Resistance at 77 K in Striated HTS Coated Conductors
将高温超导涂层导体（CC）带条纹成窄丝提供了在不合理地降低其载流能力的情况下降低带的磁化损耗的可能性。然而，实现良好分离的条纹提出了技术挑战，特别是如果细丝的数量很大和/或如果存在金属稳定剂的厚层。在这些情况下，灯丝可以容易地耦合，并且它们减少磁化损耗的有效性被强烈地减弱或消除。虽然从磁化损耗测量可以很好地看到耦合的开始，但是耦合电流的实际路径是未知的。在这篇文章中，我们提出了一个系统的研究，在高温超导CC样品的横向电阻，以获得更深入的了解这些路径。测量的样品在制造商（SuperPower和SuperOx）以及稳定剂材料的存在和厚度方面不同。此外，氧化被用作一种手段，以增加非稳定样品中的长丝之间的电阻。结果解释与链网络模型。这项工作提供了有用的见解的因素，确定在条纹高温超导CC的横向电阻，从而表明如何提高的有效性的条纹过程中的交流损耗降低。
2017-01-16 cond-mat.supr-con
Magnetization Losses in Multiply Connected YBa2Cu3O6+x Coated Conductors
我们报告的结果磁化损失的实验多丝，多连接涂层超导体暴露于随时间变化的磁场的研究。在这些样品中，超导层被分成由非超导凹槽隔离的平行条纹。为了促进条纹之间的电流共享，从而增加条纹导体的可靠性，超导桥的稀疏网络叠加在条纹膜上。我们发现，桥的存在并没有实质上增加的磁化损耗，磁滞和耦合，只要每长度的样品的桥的数量是不大的。这些结果表明，有可能找到一个合理的折衷之间的竞争要求的连接性和损耗降低的交流耐受版本的高温涂层导体专门设计用于交流电源应用。
2005-10-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
AC loss calculation for multi pancakes of (Re)BCO coated conductor using line front
我们的目的是证明一种有效的方法来计算多饼线圈的交流损耗。该方法将Yuan前轨模型扩展到几个饼形应用中，并与COMSOL中已建立的H公式和能量最小化方法进行了详细的参数比较。我们使用前跟踪的想法来分析堆叠煎饼假设当前的前线是直线，并使用临界状态模型。电流分布是通过两种方法解决的：最小化的垂直磁场在亚临界区，作为克莱姆和袁建议;最小化的总磁能。我们还研究了施加电流和多个煎饼之间的不同间隙对损耗计算的影响。该模型提供了一种快速计算叠层（Re）BCO饼中交流损耗的方法，对高温超导在高场磁体、储能装置和电机中的应用具有重要意义。
2015-03-11 cond-mat.supr-con
Modeling of screening currents in coated conductor magnets containing up to 40000 turns
由变化的磁场引起的屏蔽电流降低了由$RE$ BCO涂层导体线圈产生的磁场的均匀性和稳定性。它们负责交流损耗，这对于包含绕组的其他电源应用也很重要。由于真正的磁体包含超过10000匝的线圈，因此磁体设计需要针对此匝数的精确建模工具。本文提出了一种快速的数值方法来模拟线圈，而不会损失精度。我们模拟了一个10400匝线圈的真实几何形状和线圈高达40000匝的连续近似，我们检查，引入可以忽略不计的误差。详细分析了屏蔽电流、屏蔽电流感应场和交流损耗。SCIF在残余状态下最大，具有相当大的值，并在松弛一天后大幅下降。各向异性磁场相关$J_c$的瞬时AC损耗与恒定$J_c$的瞬时AC损耗在性质上不同，尽管每个周期的损耗相似。端部薄煎饼处的磁化电流的饱和导致第一斜坡处的最大AC损耗随着$J_c$而增加。所提出的建模工具可以准确地计算SCIF和交流损耗的实际计算时间的线圈中使用的实际绕组中的任何匝数，使参数优化。
2016-10-31 cond-mat.supr-con
Concepts of Static vs. Dynamic Current Transfer Length in 2G HTS coated conductors with a Current Flow Diverter Architecture
本文采用实验和数值模拟的方法来重新审视电流转移长度（CTL）的概念，在第二代高温超导体涂层导体与电流分流器（CFD）架构。计算流体动力学架构已经实施了八个商业涂层导体样品从THEVA。为了测量样品的银稳定层中的2-D电流分布，我们首先使用定制的120个电压抽头的阵列来测量表面电位分布。然后，所谓的“静态”CTL（$λ_s$）提取使用半解析模型，拟合实验数据。本文所定义的二维域上的静态CTL是文献中常用定义的推广。此外，我们使用了一个3-D有限元模型来模拟我们的计算流体动力学样本中的正常区传播，以量化他们的“动态”CTL（$λ_d$），本文介绍的一个新概念，定义为在淬火区传播过程中观察到的CTL。结果表明，对于CFD架构，$λ_d$总是大于$λ_s$，而$λ_d = λ_s$当稳定剂和超导体层之间的界面电阻在各处都相同时。我们证明了这些不同行为的原因与正常区域的形状有关，对于CFD架构，正常区域是弯曲的，否则是矩形的。最后，我们表明NZPV与$λ_d$成比例，而不是与$λ_s$成比例，这表明动态CTL $λ_d$是CTL的最一般定义，当正常区域周围发生电流拥挤和不均匀产热时，应始终使用动态CTL。
2021-03-23 cond-mat.supr-con
DC and AC Characterization of Pancake Coils Made from Roebel-Assembled Coated Conductor Cable
由高温超导涂层导体制成的罗贝尔电缆可以通过紧凑的设计和降低的交流损耗来传输大电流。因此，它们是制造电机和发电机等高温超导应用线圈的良好候选材料。在本文中，我们提出了实验直流和交流特性的几个线圈组装从一个5米长的罗贝尔电缆建在KIT，不同的匝数和匝间距。我们的实验，有限元法（FEM）计算的支持下，表明，一个更紧密的缠绕罗贝尔线圈，尽管有一个较低的临界（因此操作）电流，可以产生一个更高的磁场比一个松散的缠绕。对于线圈中心产生的给定磁场，所有线圈都具有类似的AC损耗，除了最松散缠绕的线圈之外，由于产生所需场所需的相对大的电流，该线圈具有高得多的损耗。在本文中提出的实验进行的几何形状的煎饼线圈的罗贝尔电缆，但他们是一个更一般的策略，耦合实验和数值模拟，可以用来优化线圈设计相对于不同的参数，如磁带数量，大小，或交流损耗，其相对重要性是由特定的应用程序。
2017-05-29 cond-mat.supr-con
Angular dependenceof the magnetisation AC loss: coated conductors, Roebel cables and double pancake coils
当导体受到相当大的磁场作用时，如在旋转机器、Transformers和高场磁体中，ReBCO涂层导体的交流损耗很大。罗贝尔电缆可以减少这些情况下的交流损耗。然而，需要计算机模拟来解释实验，理解损耗机制，通过优化罗贝尔电缆来减少交流损耗，并设计低温系统。在这篇文章中，我们模拟和讨论的交流损耗由于施加的磁场使电缆的任意角度，并考虑到一个现实的各向异性场依赖的临界电流密度。我们研究了超导体部分的交流损耗的限制非常高的耦合电流和完全非耦合股。非耦合情况下的模拟也描述了一个双饼线圈没有运输电流。对于模拟，我们使用两种不同的数值方法互补的优势。这作为相互检查的正确性的模拟结果，这同意对方。与预期相反，我们发现交流损耗不仅取决于所施加的磁场的垂直分量。我们还发现，与未换位的电缆相比，与股线表面成7度以下的取向的施加场的AC损耗降低了一个数量级以上。因此，我们建议将罗贝尔电缆用于具有磁场重要并联组件的绕组，例如Transformers和高场磁体。
2011-09-13 cond-mat.supr-con
The effects of superconductor-stabilizer interfacial resistance on quench of current-carrying coated conductor
我们提出了一个模型的数值分析结果的正常区传播涂层导体。主要强调的是超导薄膜和稳定器之间的接触电阻增加的正常区传播的速度，正常区内的最大温升，和稳定裕度的影响。我们发现，随着接触电阻的增加，正常区传播的速度增加，正常区内的最高温度降低，稳定裕度缩小。这可以对涂覆导体的失超保护质量具有总体有益的影响。我们还简要地讨论了孤子的传播和沿导线的温度调制的发展。
2009-09-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
AC Losses of Copper Stabilized Multifilament YBCO Coated Conductors
本文报道了复丝铜稳定涂层导体的磁化损耗和临界电流的数据。用近红外激光微加工技术将商业化生产的8厘米长的铜稳定YBa_2Cu_3O_（7-x）（YBCO）涂层导体样品细分为超导细丝。超导条纹的宽度从0.2 mm变化到0.04 mm。一些样品被条纹化，留下超导桥用于细丝之间的电流共享。在高达14 T/s的磁场的不同扫描速率下测量交流损耗。我们将提出的滞后和耦合损耗的结果，并讨论通过改变微加工的工艺参数和烧蚀后处理，以减少耦合损耗的手段。
2012-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Numerical models for AC loss calculation in large-scale applications of HTS coated conductors
数值模型是预测超导体电磁行为的有力工具。近年来，已经成功地开发了各种模型来模拟高温超导（HTS）涂层导体带材。虽然这些模型对于单个带或相对较小的组件的模拟工作良好，但它们对于涉及数百或数千个带的设备（例如电机中使用的线圈）的直接适用性是值得怀疑的。实际上，仿真时间和存储器需求可能很快变得令人望而却步。在这篇文章中，我们开发和比较了两种不同的模型来模拟由大量带材组成的现实HTS器件：1）均匀化模型使用等效各向异性均匀体来模拟线圈，并特别开发了电流约束，以说明每匝都承载相同电流的事实; 2）多尺度模型通过仅模拟线圈交叉的重要位置处的几个单独的带来并行化并减少计算问题。使用适当的边界条件来解释由相邻匝产生的场。这两种方法被用来模拟线圈制成的2000磁带，并与广泛使用的H-公式有限元模型，包括所有的磁带。这两种方法都允许加速大量的HTS磁带的模拟1-3个数量级，同时保持良好的精度的结果。这些模型可用于设计和优化大规模高温超导器件。
2015-09-18 cond-mat.supr-con
Pulsed Laser Deposition of YBCO for Coated Conductor Applications: Current Status and Cost Issues
本书回顾了脉冲激光沉积（PLD）在金属带材上的YBCO涂层导体应用的现状。显然，PLD是最有前途的技术之一-特别是对于厚膜-并导致了一些最高的临界电流Jc。PLD作为一种昂贵的制造技术的声誉是通过计算每长度的带的激光操作成本来仔细解决的。它示出，与工业准分子激光器（包括，最重要的是，激光管和窗口集）的所有权和操作相关的费用贡献$10/kA m - $ 30/kA米的超导磁带的成本。显著降低这个数字将需要激光技术、PLD配置的“量子跳跃”变化，或者实现Jc的增加。
2001-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Normal zone in $YBa_2Cu_3O_{6+x}$-coated conductors
我们考虑的电场的分布在YBCO涂层导体的情况下，其中的直流传输电流被迫进入铜稳定器由于一个薄弱环节-一段超导膜的临界电流小于传输电流。对金属衬底中的电场也进行了讨论。结果进行了比较，与最近的实验正常区传播的涂层导体的基板和稳定剂是彼此绝缘。基底和稳定剂之间的电势差以及基底中在正常区之外的电场可以由基底中的大屏蔽长度（与样品的长度相当）来解释。在淬火期间，YBCO和稳定剂之间的界面内以及缓冲层中的电场可以比正常区域内的纵向宏观电场大几个数量级。我们推测使用可能的微观放电所造成的这种大（$\sim $ kV/cm）电场作为一种手段来检测淬火的可能性。
2007-06-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The effects of superconductor-stabilizer interfacial resistance on quench of a pancake coil made out of coated conductor
我们提出的数值分析结果的正常区传播的一堆$YBa_2Cu_3O_{7-x}$涂层导体模仿煎饼线圈。我们的主要目的是确定这种线圈的失超保护质量是否可以通过增加超导薄膜和稳定器之间的接触电阻而得到实质性的改善。我们表明，随着接触电阻的增加，正常区域的传播速度增加，线圈内的正常区域的检测变得可能更早，当正常区域内的峰值温度较低时，稳定裕度收缩。因此，增加接触电阻可以成为改善高$T_c$磁体应用的涂覆导体的前景的可行选择。
2010-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.acc-ph
T-A Formulation to Model Electrical Machines with HTS Coated Conductor Coils
建模高温超导体（HTS）电机仍然具有挑战性，主要是由于这些导体的高纵横比，但也因为磁性材料的属性。本文提出了一种基于新的T-A公式的二维时间相关模型来评估超导电机的交流损耗，该模型通过使用有限元方法（FEM），允许其在商业软件中实现。T-A公式根据电机的面积用不同的麦克斯韦方程计算磁通量密度，并使得可以使用薄带近似，即HTS带被建模为无限细线。然后，该模型有望解决高纵横比的高温超导体，以及降低网格的复杂性和计算时间。本文的第一个目标是通过评估一个特定的同步电动机称为SUTOR的交流损耗来验证该方法在2D中的计算结果与MEMEP方法评估的结果相比具有良好的一致性，已经验证。在第二部分中，计算相同的损耗，考虑到Jc的各向异性，并基于在65 K和77 K下实验测量的Ic的数据集。
2019-08-09 cond-mat.supr-con
Effect of mixed pinning landscapes produced by 6 MeV Oxygen irradiation on the resulting critical current densities J$_c$ in 1.3 $μ$m thick GdBa$_2$Cu$_3$O$_{7-d}$ coated conductors grown by co-evaporation
本文报道了用共蒸发法制备的1.3 μ m厚的GdBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-d}$涂层导体中，6 MeV $^{16}$ O $^{3+}$辐照引入的晶体缺陷对临界电流密度J $_c$和磁通蠕变率的影响。主要由直径接近50 nm的随机纳米颗粒产生的具有钉扎的原始膜以2 × 10 - 3 $^{13}$ cm $^{-2}$和4 × 10 - 3 $^{14}$ cm $^{-2}$之间的剂量照射。在低于40 K的温度下，平行（H//c）和与c轴成45°（H//45°）施加磁场，辐照可以显著改善磁场中的J $_c$依赖性。对于1x 10 $^{14}$ cm $^{-2}$的剂量，$μ$ $_0$ H = 5 T时的J $_c$值加倍，而不会显著影响小视野下的J $_c$。分析的磁通蠕变率作为温度的函数在两个磁场配置，可以观察到，照射抑制与双扭结松弛的峰值，并增加在中高温下的磁通蠕变率。在0.5T下，H//c和H//45°的磁通弛豫分别呈现出特征玻璃化指数$μ$ = 1.63和$μ$ = 1.45。对于用1x 10 $^{14}$ cm $^{-2}$辐照的样品，这些值分别降至$μ$ = 1.45和$μ$ =1.24。
2017-08-17 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
Decoupling and tuning competing effects of different types of defects on flux creep in irradiated YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7-δ}$ coated conductors
YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7-δ}$涂覆的导体（CC）已经实现了高临界电流密度（$\textit{J}_{c}$），其可以通过使用粒子辐照引入额外的缺陷来进一步增加。然而，这些收益伴随着焊剂蠕变率的增加，这是不同类型缺陷之间竞争的表现。在这里，我们研究这个比赛，以更好地了解如何设计钉扎景观，同时增加$\textit{J}_{c}$和减少蠕变。通过金属有机物沉积生长的CC显示出随温度变化的蠕变速率$\textit{S}(\textit{T})$的非单调变化。值得注意的是，在低磁场中，随着温度（$\textit{T}$）从~20 K增加到~65 K，存在向低$\textit{S}$的明显下降。在此温度范围内，氧、质子和Au照射显著增加了$\textit{S}$。重点对氧辐照CC，我们调查的贡献，不同类型的辐照引起的缺陷的磁通蠕动率。具体地，我们研究了$\textit{S}(\textit{T})$，因为我们通过在温度$\textit{T}_{A}$ = 250 $°$ C至600 $°$ C下在OPDMATHABMM中退火生长态和辐照CC来将点缺陷的相对密度调整为更大的缺陷。我们观察到$\textit{S}$（$\textit{T}$ > 20 K）随着$\textit{T}_{A}$的增加而稳定降低，揭示了预先存在的纳米颗粒沉淀物在中间温度下在$\texti…
2016-06-06 cond-mat.supr-con
35.4 T field generated using a layer-wound superconducting coil made of (RE)Ba2Cu3O7-x (RE = Rare Earth) coated conductor
为了探索层绕（RE）Ba 2Cu 3 O 7-x（REBCO，RE = Rare Earth）线圈在> 30 T的高磁场环境中的极限，构建了一系列小插入线圈并在背景场中表征。其中一个线圈使用单个~100 m长的REBCO带反复达到35.4 T，该REBCO带用环氧树脂湿缠绕并嵌套在31 T背景磁体中。弹簧圈安全淬火数次，未发生降解。这种线圈的成功得益于在导体周围引入了一层薄聚酯薄膜。这种方法在线圈组中引入了一个薄弱的周向平面，防止导体分层，导体分层导致之前由该小组和其他小组制造的几个环氧树脂浸渍线圈退化。
2011-11-21 cond-mat.supr-con physics.acc-ph
Iron-chalcogenide FeSe$_{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
