New Experimental Method for Investigating AC-losses in Concentric HTS Power Cables
高温超导电缆设计的交流损耗方面的优化是至关重要的经济可行性的相应概念。然而，交流损耗的实验测定并不简单，因为对于短电缆样品，超导带材之间的电流分布主要由各个带材的接触电阻决定。由此产生的不均匀的电流分布肯定会证伪结果。为了解决这个实验问题，我们提出了一个新的实验技术。该装置是一个2米长的三相同心电缆模型，其中，在每个相位内，超导带（多达30个）串联连接。铜编织反向导体组装在旋转对称笼型布置中，使得它们在电缆处的自身场抵消。如果正确考虑这种设置的实验特性，如相之间的强感应耦合和电压接触引线的适当定位，则可以独立地控制电流，并且可以明确地测量电缆的电气特性。在本文中的初步结果。这项工作是德国政府资助的电缆项目AMPACITY（1 km / 20 kV/ 2 kA）的一部分
2017-05-29 cond-mat.supr-con
Modeling and simulation of termination resistances in superconducting cables
我们解决的问题建模终端电阻，这在很大程度上是负责超导电缆中的电流分布不均。为此，我们提出了三个DC模型。在第一模型中，提出了考虑连续E-J关系的0 D电路式方法。第二个模型使用麦克斯韦方程的2D H-公式，对电场项有新的贡献，该项考虑了端接电阻引起的电压降。第三个模型，基于麦克斯韦方程组的3D H-公式，使用一种新的技术来模拟终端电阻和超导电缆在一个紧凑的框架内，计算使用两个非连接域的贡献。讨论了每种模型的优缺点。特定的应用程序，其中一个给定的模型是最好的拟合也被认为是。对于由4根高温超导带材组成的叠带电缆，模型的预测与实验结果吻合较好。总的来说，这项工作提出了一个调色板的三种不同的数值工具，用于计算电缆中的电流分布组成的多个磁带，终端电阻也考虑在内。一种模型的选择取决于特定的应用和所需的精度
2017-05-29 cond-mat.supr-con
Understanding and minimizing ac losses in CORC cables of YBCO superconducting tapes
该研究利用 T-A 与 H-formulation 两类有限元模型分析两层 CORC 超导电缆的交流损耗来源及设计运行参数影响，并提出降损与更精确计算方法。
2023-06-07 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Temperature- and field-dependent characterization of a conductor on round core cable
圆芯导体（CORC）电缆是一种主要的高温超导体电缆概念，其结合了可扩展性、柔性、机械强度、易于制造和高电流密度;使其成为大型高场磁体的可能候选导体。为了模拟这种磁体的边界条件以及CORC电缆的温度依赖性，使用“FBI”（力场电流）超导体测试设备表征了由15.4 mm宽的SuperPower REBCO带组成的1.16 m长的样品。在五个步骤的调查中，CORC电缆的性能，确定在不同的横向机械负载，磁背景场和温度，以及它的快速电流变化的响应。在第一步中，在液氮浴中测量样品的77 K自场电流。在第二步中，在自场条件下测量了温度依赖性，并与外推的单带数据进行了比较。在第三步中，在测量载流能力的同时重复循环背景磁场，以确定横向洛伦兹力对CORC电缆样品性能的影响。在第四步中，测量了样品在不同场（2-12 T）和温度（4.2-51.5 K）下的载流能力。通过有限元方法模拟，表面温度被转换成平均样品温度和获得的字段和温度依赖性进行比较外推的单磁带数据。在第五步中，用快速数据采集系统观察CORC电缆样品对快速电流变化（8.3kA/s）的响应。在这些测试期间，样品性能保持不变。样品的测量载流能力与制造商公布的假设场和温度依赖性的单个磁带的载流能力相关。
2015-04-27 cond-mat.supr-con
Flux-transfer losses in helically wound superconducting power cables
最小化交流损耗是高温超导体（HTS）交流电力电缆经济运行的关键。这种电缆的相导体的有利构造具有彼此相邻放置并围绕柔性圆柱形线圈架螺旋缠绕的HTS带状导线的两个反向缠绕层。然而，如果磁性材料（诸如带的磁性基底）位于两层之间，或者如果绕组节距角不相反并且在幅度上彼此基本相等，则电流在两层之间不均匀地分布。然后，如果在交流周期中的某个点，两层中的任何一层的电流超过其临界电流，则由于两层之间的通量转移而产生大的交流损耗。详细审查的形式主义，它的应用顺磁性基板的情况下，包括计算这个通量传递损失。
2013-05-29 cond-mat.supr-con
Superconducting Cables Characterization with an electrical method
高温超导体带材的交流损耗是大功率应用的重要设计参数。电气方法通常用于SC磁带上的损耗测量，当结果与计算估计值进行比较时，通常使用简单的理论模型，如Norris Brandt。简单的模型通常不考虑电磁动态效应，但它们的存在可能会破坏测量数据。在本文中，一个传统的铜杆样品进行了初步研究，以评估皮肤电流的样品损失的电方法获得的措施的影响。测量程序已被施加到SC YBCO磁带（Superpower SCS4050AP），获得电路配置相关的结果。由于SC损耗显然必须与测量电路无关，因此由集肤电流引起的系统误差肯定起作用。皮肤电流引起的误差总是存在的，为了应用电学方法进行损耗估计，唯一的可能性是使其最小化。最后将提出要采用的测量电路的最佳选择，以最大限度地减少皮肤电流的不希望的贡献。
2018-09-19 cond-mat.supr-con
Electromagnetic Assessment and AC Losses of Triaxial Cables with Multiple 2G-HTS Layers Per Phase
为了准确估计超导三轴电缆的交流损耗，我们提出了一个2D模型，能够提供多层三轴电缆的全球评估，验证对交流损耗的单相电缆提供的VNIIKP电缆研究所。四个模型，第一个是单相电缆的50磁带和其他三个三轴电缆由多达135个涂层导体分布在多达9层。设计了一个系统的研究，其中每相的层数从1增加到3，其中至少14个条带分布在第一（最内）相的每层上，第二（中间）相中有15个条带，第三（最外）相中有16个条带。值得注意的是，我们的研究结果表明，考虑所施加电流的幅度的不平衡分布的简单策略，即使对于双层和三层电缆，通常也可以平衡三相之间的磁场，导致在所有情况下可以忽略不计的漏磁。此外，我们的模拟允许第一次看到如何传输和磁化电流分布在整个厚度的所有超导带材，从中我们已经发现，第二阶段的交流损耗通常高于在其他阶段在低到中等的传输电流Itr < 0.8 Ic。然而，取决于SC带在第3相层处的Ic是否低于在第2相处的Ic，在第3相处的层可以在AC损耗上表现出相当大的增量，作为所考虑的HTS带的磁角各向异性的结果，这导致有趣的电磁特征，其表明所施加的传输电流的实际阈值为0.8Ic。同样地，公开了每增加层、每相以及作为所施加电流的函数的AC损耗的相对变化。
2022-10-20 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Non-twisted stacks of coated conductors for DC magnets: analysis of inductance and AC losses
在过去的10-15年中，用于磁体的高温超导（HTS）电缆的开发中最常见的策略是模仿低温超导（LTS）电缆设计。然而，对LTS材料的要求对HTS材料无效，HTS材料非常稳定。例如，非扭转多相Bi-2223带材已成功地用于几种磁体中。本文综述了高温超导带材非扭转叠层的稳定性，分析了超导带材非扭转叠层的电感和交流损耗。数值计算表明，扭转对叠带电感变化的影响可以忽略不计。关于交流损耗，任何用涂层导体构建的磁体都具有比LTS磁体更大的损耗，这是因为带材的纵横比和大宽度。如果宽磁带被替换为非扭曲的窄磁带堆，则可以减少损耗和剩余磁化。与多芯导线相比，绞合一叠磁带只能略微减少损耗。因此，由非绞合堆叠构成的电缆可以被设计成具有与绞合堆叠概念的损耗相当的损耗。讨论了用于聚变应用的大型电缆的一些例子。基于非扭转堆叠的设计可以比扭转堆叠更简单、更稳健且具有成本效益。
2019-11-11 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Investigation of AC Loss in HTS Cross-Conductor Cables for Electrical Power Transmission
本文介绍了高温超导体（HTS）交叉导体（CroCo）电缆的交流（AC）损耗分析，以评估它们是否可以用于电力传输。高温超导CroCo电缆的建模基于卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）组装的电缆，交流损耗计算基于有限元法（FEM）软件包COMSOL Multiphysics中实现的H公式模型。交流损耗的计算已经进行了隔离的单相CroCo电缆和三相CroCo电缆。研究了CroCo电缆在三相运行时某一相的交流损耗角的变化规律。已调查的CroCo电缆内的个别磁带的电流分布。
2018-07-19 cond-mat.supr-con
Practical Forecasting of AC Losses in Multi-layer 2G-HTS Cold Dielectric Conductors
针对多层2G-HTS冷介质电缆交流损耗预测模型验证难的问题，提出二维H模型，复现两种高临界电流多层电缆的实测损耗，吻合度高，可揭示带材局部电动力学特性。
2022-10-20 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Self-consistent Modeling of the $I_c$ of HTS Devices: How Accurate do Models Really Need to Be?
用于计算由HTS带制成的装置的有效临界电流的数值模型需要了解Jc（B，θ）依赖性，即临界电流密度Jc依赖于磁通量密度B及其相对于带的取向θ的方式。在本文中，我们提出了一个数值模型的基础上的临界状态与角场依赖的Jc提取的Jc（B，θ）的关系，从实验数据。该模型考虑了磁带产生的自场，这在实验中施加的场较低时给出了重要的贡献。同样的模型也可以用来计算由电磁相互作用带组成的器件的有效临界电流。这里考虑三个例子：两个不同的额定电流的罗贝尔电缆组成的REBCO涂层导体和电力电缆的原型组成的Bi-2223磁带。用数值模型计算的临界电流与实测值吻合较好。模拟还显示，在Jc（B，θ）中的几个参数集给出了同样好的表示的实验表征的磁带和电缆的测量的Ic值受到实验条件的影响，如由于制造和组装过程和非均匀性的磁带性能的Ic退化。这两个方面使得确定非常精确的Jc（B，θ）表达式可能是不必要的，只要该表达式能够再现角度依赖性的主要特征。该模型易于使用，可以直接在有限元程序中实现，能够解决静态电磁问题，是非常有吸引力的研究人员和设备制造商谁想要表征超导带材和计算超导器件的有效临界电流。
2014-11-04 cond-mat.supr-con
Open Source Codes for Computing the Critical Current of Superconducting Devices
为了传输足够高的电流，高温超导体（HTS）带材被组装成不同形式的电缆结构。在这样的电缆中，带被紧密地包装并且具有强的电磁相互作用。特别是，所产生的自场是相当可观的，并且可以在减少电缆可以有效承载的最大电流方面做出重要贡献。为了能够预测所述电缆结构的临界电流，最近已经提出了静态数值模型。在这方面的贡献，我们详细介绍了在不同的编程环境，包括有限元为基础的和一般的数值分析程序，无论是商业的开源等模型的实现。的准确性和计算速度的不同实现的模型进行了比较的情况下，罗贝尔电缆。该模型也被用来评估选择一个非常准确的描述的角度Jc（B）的超导体的依赖作为输入的材料的属性的重要性。数字代码是开放源码的，免费提供给感兴趣的用户。
2015-09-14 cond-mat.supr-con
Computing AC losses in stacks of high-temperature superconducting tapes
罗贝尔电缆和超导带线圈通常被建模为承载相同传输电流的平行超导带的堆叠。我们解决了，在无限薄的近似，传输电流和磁化问题，这样的堆栈使用一个有效的数值方案的基础上的变分制定的金临界状态模型。我们还改进了由Clem等人引入的各向异性体近似，以简化许多磁带密集堆叠的交流损耗估计;这是通过删除亚临界区电流片密度和该区域边界形状的简化假设来实现的。最后，我们研究了堆栈问题解收敛到修正的块问题解的问题。结果表明，由于快速收敛到各向异性的体积限制，准确的AC损耗估计堆叠的数百个磁带通常也可以得到使用一个适当的重新缩放模型的堆栈只包含10 - 20磁带。
2011-04-29 cond-mat.supr-con
3D FEM Modelling of CORC Commercial Cables with Bean's like magnetization currents and its AC-Losses Behaviour
先进导体技术公司生产的圆芯导体（CORC）电缆在4.2 K时的电流密度超过300 Amm^-2，弯曲直径可达3.5 cm，被认为是下一代高场功率应用和磁体的最佳候选产品之一。在本文中，我们提出了一个完整的三维有限元模型，其单层和双层CORC电缆分别由多达三个和六个超导带材，揭示了在磁场超过60 mT的单层电缆的交流损耗的全曲线，和实际分布的电流密度沿和跨厚度的超导带材在两种设计。该模型是基于所谓的H-公式，允许纳入真正的三维磁带，而不重复的2D薄膜的方法，非物理表面电流，不遵循著名的Bean的模型II型超导体出现。同样，与实验测量的交流损耗的单层和双层电缆已获得良好的协议，与本文中公开的模型的所有细节。
2022-01-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.app-ph
3D Modelling and Validation of the Optimal Pitch in Commercial CORC Cables
圆芯导体（CORC \textsuperscript{\textregistered}）电缆在4.2 K时的电流密度超过300 A/mm $^{-2}$，并且在弯曲至3.5 cm直径后能够保持约90 $\%$的临界电流，使其成为高场功率应用和磁体的强有力候选者。在本文中，我们提出了一个完整的三维有限元模型的基础上，所谓的H-制定的商业CORC \textsuperscript{\textregistered}电缆制造的先进导体技术有限责任公司。所提出的模型包括磁带范围从1到3个SuperPower 4毫米宽的磁带在1个单层和多个节距角。通过改变扭转节距，局部电磁特性，如沿长度和宽度的电流密度分布可视化。与可用的实验测量相比，公开了诸如AC损耗的宏观量的测量。我们通过比较多根电缆的效率和性能，特别关注了扭转节距的影响，并严格评估了最佳扭转节距角。
2021-11-12 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Estimation of Self-Field Critical Current and Transport-Magnetization AC Losses of Roebel Cables
高温超导涂层导体制成的罗贝尔电缆具有工程电流密度大、损耗低等优点，被认为是一种很有前途的绕线电缆。组成的曲折形股线非常紧密地组装到电缆中，这导致它们之间的强电磁相互作用。这种相互作用深刻地影响电缆的有效自场临界电流（$I_c$），其远低于组成股线的$I_c$的总和。此外，AC损耗受材料的性质和电缆的几何配置的影响。能够预测这种电缆的有效临界电流和交流损耗对于正确设计应用非常重要：由于电缆几何形状和材料特性的复杂性，这种预测只能使用先进的数值工具进行。在这方面的贡献，我们使用有限元为基础的模型来计算有效的$I_c$和交流损耗的罗贝尔电缆组成的31股使用磁带从两个制造商。在传输电流和与电流成比例的背景垂直场同时存在的情况下，分析了交流损耗，这反映了绕组中发生的情况。我们的模型包括$J_c(B,θ)$在~77 K的角度依赖性，这是非常不同的两种材料。通过模拟结果与测量液氮蒸发量热法获得的实验数据的成功比较，这项工作证实了我们的数值技术用于模拟罗贝尔电缆及其设备的电磁行为的适用性和效率。
2015-10-21 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
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
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
A self-consistent model for estimating the critical current of superconducting devices
如今，人们对使用超导导线或超导带材来设计和制造诸如电缆、线圈、旋转机械、Transformers和故障限流器等设备的兴趣日益增长。它们的高电流容量使它们成为制造可用于上述大规模电力应用的紧凑和轻型电缆和线圈的候选者。然而，这些电缆和线圈的性能受到其临界电流的限制，临界电流由几个因素决定，包括导体的材料特性和设备本身的几何布局。在这项工作中，我们提出了一个自洽模型估计超导器件的临界电流。当工作条件是由电流产生的自场与总背景场相当时，这是非常重要的。该模型的基础上的渐近极限时，时间接近无穷大的法拉第方程的磁矢势方面写的。它使用连续的E-J关系，并考虑了临界电流密度对磁通量密度的角度依赖性。所提出的模型是用来估计超导设备，如电缆，线圈，线圈的换位电缆具有非常高的精度制成的临界电流。该模型计算速度快，是设计优化的理想模型。
2014-12-22 cond-mat.supr-con
Coated conductors containing grains with big aspect ratios
结果表明，如果使用具有大的有效晶界面积的晶粒排列，则由涂层导体技术制造的高Tc超导带材的临界电流显著增强。增加晶粒的纵横比减少了晶界的有害影响。提出了一条具有竞争力的高Tc电缆的实用之路。
2002-06-21 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
ac Losses in a Finite Z Stack Using an Anisotropic Homogeneous-Medium Approximation
有限堆的薄超导带，都承载固定电流I，可以近似为具有临界电流密度Jc=Ic/2aD的各向异性超导棒，其中Ic是每个带的临界电流，2a是带宽度，D是带到带的周期性。电流密度J必须服从约束\int J dx = I/D，其中带平行于x轴放置并且沿着z轴堆叠。我们假设Jc与场无关（Bean近似），并寻找任意堆叠高度2b的临界状态的解决方案。对于c< |x| <a，我们有J=Jc，对于|x| <c，临界状态要求Bz=0。我们表明，这意味着\partial J/ \partial x=0的中心区域。只要纵横比b/a不太小，将c设置为常数（与z无关）会导致场分布非常接近所需的场分布（对于|x| <c，Bz=0）。我们评估各种标准选择C，我们表明，计算的滞后损失只弱依赖于如何选择C。我们认为，对于小的D/a的各向异性介质近似给出了一个合理的准确估计的交流损耗在一个有限的Z堆栈。Z堆的计算结果可用于计算超导带材绕成的扁平线圈中的输运损耗。
2007-08-29 cond-mat.supr-con
Growth of (Cu,C)Ba$_{2}$Ca$_{2}$Cu$_3$O$_{9\pmδ}$ thin films on flexible Hastelloy tapes
该研究在柔性Hastelloy带材上成功制备了(Cu,C)Ba$_{2}$Ca$_{2}$Cu$_3$O$_{9\pm\delta}$超导薄膜，起始转变温度达112 K，零电阻温度约96-98 K，各向异性较小，为液氮温区高功率应用提供了新候选材料。
2025-02-25 cond-mat.supr-con
Determination of I-V Curves of HTS Tapes From The Frequency Dependent AC Transport Loss
超导体的电流-电压特性通常通过标准的4探针直流测量技术来确定。然而，在涂覆的导体中，由于稳定性弱或没有稳定性，人们经常遇到问题，并且在这种情况下，当烧毁带的风险高时，4探针方法可能失败。在其他情况下，例如在HTS电缆结构中，除了脆弱性和高损坏风险之外，还可能难以利用通常用于表征单股的电源来实现高临界电流水平。因此，我们研究了另一种方法来确定直流I-V曲线，基于测量的交流传输损耗作为频率的函数在过临界电流范围内。在AC制度，滞后损耗分量和焦耳耗散都存在超过临界电流Ic的施加的传输电流。在这项工作中，在不同的频率下的交流损耗测量与不同的电场在直流和类似的直流I-V曲线得到。根据该曲线，估计功率指数N和Ic值。交流状态操作可能更有益，原因有二：首先，因为通过使用Transformer可以容易地实现非常高的电流;其次，因为超临界交流电流的有效焦耳热耗散比相同幅度的直流电流的有效焦耳热耗散低得多。在实验中，我们使用了一个4 mm宽的YBCO参考磁带与20 μm的铜稳定。为了与AC传输损耗进行比较，用标准4探针技术测量样品，并且即使在过载条件下也保持稳定。为了支持我们的研究，数值模拟，再现瞬态和稳态操作条件下，进行。在模拟中也观察到了类似的交流电流输运损失和I-V曲线之间的关系。
2015-11-26 cond-mat.supr-con
Massive Mitigation of Transport AC Losses in Superconducting Hybrid CORC-TSTC Cables
University of Leicester（莱斯特大学）；Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), CSIC-Universidad de Zaragoza（阿拉贡纳米科学与材料研究所（INMA），西班牙科学研究中心-萨拉戈萨大学）
研究通过3D电磁模型探讨了混合CORC-TSTC电缆中电流注入策略对传输AC损耗的影响，发现独立供电能显著降低损耗，最高可达90%。
2026-05-07 cond-mat.supr-con physics.app-ph
A trapped field of 17.7 T in a stack of high temperature superconducting tape
高温超导（HTS）带可以被切割和堆叠以在超导层中感应持续电流之后在低温下产生大的磁场。一个17.7 T的字段被困在两个堆叠的HTS磁带在8 K没有外部机械加固。17.6当电池堆升温到14K时，T仍能维持.使用了一种新型的混合叠层，其由嵌入在由不同带制成的较大的34.4mm直径叠层内的12mm正方形插入叠层组成。产生的磁场是最大的任何捕获场磁铁报告和30%以上，比以前实现的一堆高温超导磁带。这种堆被认为是超导电机的转子场极，其中低温惩罚是合理的增加功率重量比。报告的样品可以被认为是有史以来最强的永磁体。
2017-09-13 cond-mat.supr-con physics.acc-ph physics.ins-det
Estimation of maximum possible trapped field in superconducting permanent magnets in 2D and 3D
超导带的堆叠捕获大磁场的能力使它们成为制造紧凑尺寸和质量的强大永磁体的理想候选者。在实验上，几种技术被用于在给定的实际应用中捕获最大可能的场。然而，无论使用哪种磁化方法，给定超导磁体可以捕获的最大磁场都存在物理限制。这个限制是由几何设计、所用的特定超导材料和工作温度给出的。了解最大可能的捕获场对于设备设计很重要，因为它为磁轴承或旋转机械等应用提供了上限。在这项工作中，我们提出了一个集合的有限元法（FEM）模型，在2D和3D能够估计堆叠磁带超导磁体的最大捕获场。该模型计算速度快，可用于轻松进行参数研究。对于正方形堆栈磁带磁铁的情况下，各种尺寸被认为是和他们的估计最大捕获场与实验结果进行比较。
2016-06-06 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
Ripple field losses in DC biased superconductors: simulations and comparison with measurements
例如，在一些超导发电机、电动机和电力传输电缆中，超导体在DC背景中经历变化的磁场。从应用设计的角度来看，模拟这种交流纹波场引起的损耗是一项重要任务。在这项工作中，我们比较两个配方，$H$配方和最小磁能变化（MMEV配方），涡流模型（ECM）和临界状态模型（CSM）的基础上，分别在模拟直流偏置涂层导体带的纹波场损耗。此外，我们比较我们的模拟结果与测量。我们研究了基于幂律的ECM的磁滞损耗预测的频率依赖性，并通过测量验证，在DC使用中，ECM明显高估了涂覆的导体带中的电流密度分布的均匀化：局部电流密度的松弛在测量中不如在模拟中那么突出。因此，我们认为，幂律电阻率，作为\emph{local}之间的电场强度${\bf E}$和电流密度${\bf J}$在ECM的关系，不是高温超导体的本征性质。模型之间的差异表现为在非常低的AC场中的纹波场损耗模拟中的差异，其中涉及显著的DC场或电流。然而，结果也表明，对于许多实际情况，CSM和ECM都是合格的模型纹波场损耗仿真。
2014-02-11 cond-mat.supr-con
What limits supercurrents in high temperature superconductors? A microscopic model of cuprate grain boundaries
高温铜氧化物超导体的界面性质一直是人们关注的焦点，并且在约瑟夫森结、超导电缆和微波电子学中起着重要的作用。特别是，在高Tc导线和带材中可实现的最大临界电流是众所周知的，受限于晶界的存在，晶界是具有错误取向的晶轴的微晶之间的失配区域。在单个人工制造晶界的研究中，已经观察到晶界结的临界电流Jc与取向差角成指数关系。到目前为止，对这种明显的普遍行为的微观理解一直缺乏。我们在这里提出的结果的微观评价的基础上建设的全三维YBCO晶界的分子动力学。利用这些结构，我们计算了具有晶界的d波超导体的有效紧束缚哈密顿量。临界电流，然后示出遵循指数抑制与晶界角。我们确定了建立的电荷不均匀性作为抑制超电流的主导机制。
2009-12-21 cond-mat.supr-con
