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
Fluorescent thermal imaging of a non-insulated pancake coil wound from high temperature superconductor tape
我们绕了一个157匝的非绝缘扁平线圈，外径为85 mm，我们用传导和气体冷却的组合将其冷却到77 K。使用高速荧光热成像结合电气测量，我们已经调查了负载下的线圈，包括各种斜坡测试和过电流实验。我们已经发现，当线圈被斜升到低于其临界电流时，线圈不会明显变热。两个过电流实验，其中一种情况下，线圈恢复自己，在另一种情况下，发生热失控。我们已经记录了由于局部缺陷导致的大部分绕组中的加热，然而线圈即使在某些超临界条件下也保持低温稳定，并且在某些位置仅加热到约82-85 K。在中心处观察到热失控，其中最高的磁场和电阻接头产生自然缺陷。最高温度，~100 K，仅在线圈架周围的几个最里面的绕组中达到。
2019-03-06 cond-mat.supr-con physics.ins-det
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 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
Modelling of AC loss in coils made of thin tapes under DC bias current
许多应用，如磁铁和SMES，通常充电和放电下的偏置直流电流，这可能会增加交流损耗。对于它们的设计，有必要了解和预测交流损耗。本文分析了在直流偏置作用下类磁体线圈的交流损耗。该分析是基于一个数值模型，考虑到在所有匝的磁化电流之间的相互作用。所研究的例子是一堆32个扁平线圈，每个线圈有200匝，由薄带制成，如$Re$ BCO涂层导体。我们提出的电流密度，瞬时功率损耗，和每个周期的损失。我们已经发现，随着DC偏置电流的增加，损耗增加。在交流电流上升初期，瞬时功率损耗最大.在随后的循环中，电流增加时的功率损耗高于电流减小时的功率损耗。每个周期的损失是最大的在结束煎饼。总之，最高的冷却功率应提供给顶部和底部的煎饼和电流上升期间，特别是初始的。所提出的模型具有很高的潜力，预测的交流损耗的磁铁大小的线圈，有用的，他们的设计。
2014-05-23 cond-mat.supr-con
Electromagnetic modelling of superconductors with a smooth current-voltage relation: variational principle and coils from a few turns to large magnets
许多大规模应用需要电磁建模和大量的数值计算，例如磁体或三维（3D）物体，如换位导体或电机和发电机。因此，有必要开发计算时间有效但仍然准确的数值方法。本文开发了一个通用的变分形式主义的任何${\bf E}({\bf J})$关系，并将其应用到模型涂层导体线圈包含多达数千匝，充分考虑磁化电流。变分原理适用于任何三维情况，将计算限制在样本体积内，减少了计算时间。然而，没有直接考虑与超导体相互作用的额外磁性材料。关于线圈建模，我们使用幂律$E(J)$与磁场相关临界电流密度$J_c$和幂律指数$n$的关系。我们测试的数值模型进行比较，薄带和实验的煎饼线圈堆叠的分析公式的结果，发现一个非常好的协议。之后，我们对4000匝的磁体尺寸线圈进行建模（20个每个200匝的扁平线圈堆叠）。我们发现，交流损耗主要是由于磁化电流。我们还发现，对于$n$指数为20，磁化电流大大抑制后1小时的弛豫。此外，在涂层导体线圈中，磁化电流对所产生的磁场具有重要影响;这在磁体设计中应予以考虑。结果表明，本文提出的数值计算方法能够满足涂层导体绕组电磁设计的要求。
2015-03-02 cond-mat.supr-con
A single-sided linear synchronous motor with a high temperature superconducting coil as the excitation system
对单面直线同步电动机的励磁系统--YBa_2Cu_3O_（7-d）涂层线圈进行了推力测量。超导线圈为100圈跑道形的单个薄饼，宽度和有效长度分别为42 mm和84 mm。定子由传统的铜线制成。在77 K和10 mm的间隙下，超导线圈的直流电流为I_DC=30 A，定子线圈的交流电流为I_AC=9 A，实现了24 N的推力。加上铁芯，推力增加了49%。加上一个铁背板，推力增加了70%。
2010-10-22 cond-mat.supr-con
Numerical evaluation of AC losses in an HTS insert coil for high field magnet during its energization
采用平板近似，数值计算了25 T无致冷剂超导磁体高温超导插入线圈在超导过程中的交流损耗。高温超导插入线圈由68个单个薄煎饼组成，缠绕有涂层导体，产生11.5 T的中心磁场，此外还有一组低温超导（LTS）外插线圈的14.0 T的贡献。HTS和LTS线圈都使用低温冷却器冷却，并同时通电至25.5 T，以恒定的斜坡率持续60 min。在交流损耗计算中考虑了局部施加的磁场的大小和方向、匝间磁相互作用以及绕组中流动的运输电流的影响。局部施加的场被分成轴向和径向分量，并且这些场分量对AC损耗的单独贡献被简单地求和以获得总损耗。轴向场分量对总交流损耗的贡献在振荡的早期阶段较大，而在径向场分量的贡献变得足够大之后，总损耗随时间单调增加。
2014-05-30 cond-mat.supr-con
Comparison of 2D simulation models to estimate the critical current of a coated superconducting coil
超导体已被应用于各种大规模的电力应用，包括磁体，电机和故障电流限制器，因为它们可以实现紧凑，轻便和高效的设计。在上述应用中，超导线圈始终是关键部件。例如，在超导电机中，超导线圈用于在气隙中产生主磁通密度，这对于能量转换非常重要。超导线圈的性能在决定设备性能方面起着至关重要的作用。然而，超导线圈的性能受到其临界电流的限制，该临界电流由温度以及超导体内部的磁场的大小和方向决定。因此，在制造之前，有必要进行深入的研究以估计超导线圈的临界电流。用于估计临界电流的可用瞬态仿真模型是通过麦克斯韦方程的H-和T-A公式。这两种方法都考虑了实验中发生的相同的电流上升过程。除了这些瞬态模型外，还可以使用静态模拟：修改的负载线方法和所谓的P模型，该模型基于法拉第方程在时间接近无穷大时的渐近极限。为了找到计算超导线圈临界电流的最佳方法，用这四种方法对双饼形超导线圈的临界电流进行了计算，并与实验结果进行了比较。最后，推荐了T-A公式法、P模型法和改进的负载线法来估算超导线圈的临界电流。
2018-07-26 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
Observation of REBCO delamination in the resistive insulation nested coils
National High Magnetic Field Laboratory（国家高磁场实验室）
研究发现REBCO导体在磁体测试中发生脱粘，揭示了其在垂直方向上的机械弱性，为未来磁体设计提供重要参考。
2025-12-18 cond-mat.supr-con
Fabrication of small superconducting coils using (Ba,A)Fe2As2 (A: Na, K) round wires with large critical current densities
我们报告的小（Ba，A）Fe_2As_2（A：Na，K）线圈的制造使用10米级的长圆线，制造粉末管（PIT）方法。在安装玻璃纤维绝缘层后，使用热等静压（HIP）技术烧结线圈。采用（Ba，Na）Fe_2As_2和（Ba，K）Fe_2As_2的整个线圈在自场下的临界电流（Ic）分别为60 A和66 A，线圈中心产生的磁场分别为2.6 kOe和2.5 kOe。在100 kOe的磁场下，（Ba，Na）Fe_2As_2超导线材在T = 4.2 K时的最大输运临界电流密度（Jc）和最大输运临界电流密度（Ic）分别达到54 kAcm ~（-2）和51.8 A。该值超过了所有以前的铁基超导圆线的传输Jc。由于拉丝工艺的改进，钢丝芯部晶粒的织构化对Jc的提高起着关键作用。
2021-06-20 cond-mat.supr-con
Quasi two-dimensional nature of high-Tc superconductivity in iron-based (Li,Fe)OHFeSe
插层铁硒化物（Li，Fe）OHFeSe具有类似于准二维铜酸铋超导体的强层状结构，同时具有高温超导性和拓扑超导性。然而，它的超导维数问题至今尚未得到充分的研究。在这里，我们报告说，基于电输运和磁化的系统实验以及模型拟合，还揭示了（Li，Fe）OHFeSe的准二维超导特征，包括高各向异性γ = 151和相关的准二维涡旋。因此，我们建立了一个新的涡旋相图（Li，Fe）OHFeSe，它描绘了一个新兴的准二维涡旋液体状态，并随后从一个煎饼状的三维状态与温度和磁场降低涡固体维交叉。此外，我们发现，所有的准二维特性揭示这里的高Tc硒化铁超导体是非常相似的那些报道的高Tc铜酸铋超导体。
2022-12-05 cond-mat.supr-con
Magneto-Thermal Thin Shell Approximation for 3D Finite Element Analysis of No-Insulation Coils
本文提出耦合磁热薄壳近似，将匝间接触层坍缩为表面并结合涂层导体各向异性均匀化，用于 NI HTS 饼式线圈三维有限元分析，验证表明可降低网格成本与求解时间。
2023-10-04 cond-mat.supr-con cs.CE physics.acc-ph
First tests of a 800 kJ HTS SMES
采用高临界温度超导体的超导储能系统是高功率脉冲电源的一个研究热点。在20 K以上的温度下工作使低温更容易，提高了稳定性，并改善了脉冲电源的工作。在一个DGA（代表团生成pour 'Armement）项目的背景下，我们设计并建造了一个800 kJ的SMES。线圈缠绕有由Bi-2212 PIT带并联焊接制成的Nexans导体。该线圈由26个叠加的简单煎饼缠绕和粘合在切片铜板涂有环氧树脂。额定电流为315 A，能量为814 kJ。线圈的外径为814 mm，高度为222 mm。20 K时的冷却仅通过低温冷却器的传导进行，使低温对SMES用户非常友好和无形。冷却已成功进行，热系统按设计工作。在简要介绍超导磁储能系统的设计和结构之后，将介绍一些试验。从244 A的电流开始，SMES向最大功率为175 kW的电阻提供425 kJ。
2008-12-18 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Fast and accurate electromagnetic modeling of non-insulated and metal-insulated REBCO magnets
提出基于MEMEP的二维快速精确电磁模型，用于NI和MI REBCO线圈，并通过A-V方法及32 T全超导磁体验证其电流、SCIF与交流损耗分析能力。
2025-02-16 cond-mat.supr-con physics.app-ph
Enhancement of Superconductivity Linked with Linear-in-Temperature/Field Resistivity in Ion-Gated FeSe Films
硒化铁（FeSe）是结构最简单的铁基超导体，近年来引起了人们极大的兴趣。体相FeSe的转变温度（Tc）为$\sim$ 8 K，通过不同的电子掺杂方式，可以将其提高到40 ~ 50 K。然而，如此大的Tc增强的物理基础以及库珀配对机制仍然是个谜。在这里，我们报告了一个系统的研究FeSe薄膜的超导和正常状态下的性能，通过离子液体门控。随着微调，Tc不断演变从低于10 K到40 K以上，在现场两个线圈互感测量明确证实门控是一个统一的批量效应。在Tc附近，正常态电阻率与温度呈线性关系，并且这种线性关系随着高磁场对超导性的抑制而向低温延伸。在高磁场下，正常态磁电阻表现出线性的磁场依赖性，并服从一个简单的标度关系外磁场和温度。在整个门控过程中观察到不同Tc状态的一致行为，表明配对机制很可能从低Tc状态到高Tc状态保持相同。重要的是，线性温度电阻率的系数与Tc正相关，类似于铜酸盐，Bechgaard盐和铁磷属元素化物超导体中的观察结果。我们的研究指出，短程反铁磁交换相互作用介导的配对机制FeSe。
2021-03-15 cond-mat.supr-con
Direct observation of quantum anomalous vortex in Fe(Se,Te)
涡旋是第二类超导体在外磁场中的拓扑缺陷。与量子反常霍尔绝缘体类似，量子反常涡旋（QAV）由于涡旋芯态和磁性杂质矩之间的轨道和自旋交换相互作用而自发成核，在没有外场的情况下打破了涡旋的时间反转对称性（TRS）。在这里，我们使用扫描超导量子干涉仪显微镜（sSQUID），以寻找其签名的铁硫系超导体Fe（Se，Te）。在零磁场条件下，我们发现了孤立的反常涡旋和反涡旋的随机分布，其磁通量子为$Φ_0$。通过在纳米SQUID装置的线圈下施加一个小的局部磁场，我们观察到了让人想起铁磁畴切换的涡旋的滞后翻转，这表明了局部断裂的TRS。我们进一步表明，矢量旋转的磁通线连接一对涡-antivortex与当地的领域。反常涡旋的这些独特性质满足QAV的定义标准。我们的观测表明在高温超导体中存在自发破缺TRS的量子涡旋相。
2022-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
