Strong enhancement of critical current density in MgB2 superconductor using carbohydrate doping
二硼化镁（MgB 2）超导体具有较高的临界温度（Tc）（39 K 1）和较高的临界电流密度（Jc）（> 100000 A/cm 2），在20 K下工作，有望成为重要的大规模电子器件。通过掺杂不同形式的碳（C），已经实现了MgB 2的电磁性能的显著增强。然而，掺杂效果受到纳米尺寸掺杂剂的团聚和含C掺杂剂与MgB 2的不良反应性的限制。未反应的掺杂剂导致超导体体积的减小。在这项工作中，我们证明了碳水化合物掺杂比其他掺杂剂的优点，导致在没有任何退化的自场Jc的情况下，在现场Jc增加一个数量级以上。由于有许多碳水化合物容易获得，这一发现不仅对MgB 2的制造，而且对许多C基化合物和复合材料具有重要的影响。
2006-07-14 cond-mat.supr-con
Enhancement of the critical current density and flux pinning of MgB2 superconductor by nanoparticle SiC doping
研究了纳米SiC对MgB_2的掺杂及其对MgB_2-x（SiC）_x/2（x = 0，0.2，0.3）磁通钉扎性能的影响。由Si和C的B的共取代抵消了单元素掺杂的影响，降低Tc仅1.5K，引入在高场和温度下有效的钉扎中心，并显著提高Jc和Hirr。与未掺杂样品相比，10wt%掺杂样品的Jc在5 K和8 T下增加了32倍，在20 K和5 T下增加了42倍，在30 K和2 T下增加了14倍。在被认为是MgB 2的基准操作温度的20 K下，掺杂样品的最佳Jc在2 T下为2.4x10^5A/cm 2，这与最佳Ag/Bi-2223带材的Jc相当。在20 K和4 T下，Jc为36，000 A/cm 2，这是最好的MgB 2薄膜的两倍，并且比最好的Fe/MgB 2带材高一个数量级。由于这种高性能，预计未来的MgB 2导体将使用MgBxSiyCz的配方来代替纯MgB 2。
2002-07-09 cond-mat.supr-con
Doping Effect and Flux Pinning Mechanism of Nano-SiC Additions in MgB2 Strands
利用输运和磁性测量系统地研究了添加纳米级SiC的超导MgB2股线。具有不同纳米SiC添加水平的MgB2股线的比较研究表明，通过在上临界场Hc2中的增强和各向异性的降低，C掺杂增强临界电流密度Jc。从磁性测量获得的临界电流密度和磁通钉扎力密度被发现有很大的不同，通过运输测量，特别是关于磁场的依赖性获得的值。磁性和输运结果的差异在很大程度上归因于连接相关的影响。另一方面，基于磁通钉扎力的标度行为，除了晶界钉扎之外，MgB2股线中可能存在其他有效钉扎中心。
2011-02-28 cond-mat.supr-con
Effect of Carbon-Doping in Bulk Superconducting MgB2 Samples
用化学计量的Mg切屑和B在密封的Ta圆柱中于890 ℃下固相反应2小时制备了MgB_2超导体。合成的MgB 2样品具有39 K的Tc，定义为抗磁性的开始。晶体对称性为六方晶系，晶格参数a=3.0856 A，c=3.5199 A，与文献值相似。为了研究MgB 2中碳掺杂的效果，制备了MgB 2-xCx中x从0到1.00变化的各种含C样品。磁性表征表明，纯的和C掺杂的样品的Tc开始是相同的x = 0.05，和0.10。然而，屏蔽信号随着C含量单调下降，这显然是由于在晶界上存在碳，该晶界隔离晶粒并防止周界上的超电流流动。
2001-04-05 cond-mat.supr-con
Comment on: "Band Filling and Interband Scattering Effects in MgB2: Carbon versus Aluminium Doping"
在最近的物理评论快报中，Kortus等人声称，在Al和C掺杂的MgB $_2$样品中观察到的$T_c$的减少主要是由于电子掺杂的能带填充，但是为了更全面地理解Al和C掺杂样品中超导能隙的不同行为，还需要包括碳掺杂样品的带间散射增加。我们认为，后一种说法是误导性的，并且是基于这样的假设，即对于碳掺杂，两个超导能隙在10%的碳掺杂附近合并：这一假设与大多数现有的实验数据相矛盾。
2005-03-07 cond-mat.supr-con
Evidence of rf-driven branching of dendritic vortex avalanches in MgB2 microwave resonators
采用共面谐振器技术研究了枝晶磁通穿透对MgB2超导薄膜微波响应的影响。奇特的功能包括跳跃的谐振曲线，引起的涡流雪崩冻结通量内的谐振器。由于振动效应，微波电流维持涡旋系统接近非平衡状态，导致枝晶分支。重离子辐照磁通钉扎剪裁前后的雪崩尺寸分布与文献报道的分子动力学模拟结果完全一致。
2006-09-18 cond-mat.supr-con
Mechanism of enhancement of electromagnetic properties of MgB2 by nano-SiC doping
对纯的、SiC和C掺杂的MgB2线的比较研究表明，SiC掺杂允许C取代和MgB2形成在低温下同时发生。C取代提高了Hc2，而C掺入和低温处理引起的缺陷、小晶粒尺寸和纳米夹杂物是Jc提高的原因。SiC掺杂样品的不可逆场（Hirr）在20 K时达到10 T的基准值，超过NbTi在4.2 K时的不可逆场。这种双反应模型也使我们能够预测所需的掺杂剂，以提高性能的MgB2。
2007-03-01 cond-mat.supr-con
Observation of vortex structure in MgB$_2$ single crystals by Bitter decoration technique
本文报道了在纯的和轻掺Al的MgB $_2$单晶中观察到的超导涡旋。低场实验允许对伦敦穿透深度进行估计，对于T $\sim$ 6 K，λ ~ 1900 $Å$。在更高的磁场（例如200 Oe）中的实验清楚地显示了在实空间（13 $μ$ m × 13 $μ$ m，超过1000个涡旋的Bitter装饰图像）和倒易空间中的三角形涡旋晶格。
2002-09-18 cond-mat.supr-con
Improvement of critical current density in Fe-sheathed MgB2 tapes by ZrSi2, ZrB2 and WSi2 doping
采用原位粉管法制备了Fe包覆MgB_2带材，其质量分数为5at.% ZrSi 2、ZrB 2和WSi 2掺杂。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、输运测量和直流磁化率测量研究了这些化合物的掺杂对MgB_2超导带材的微观结构和超导性能的影响。与未掺杂的样品相比，所有掺杂样品的Jc都得到了很大的改善; ZrSi 2掺杂的Jc达到了最好的结果，在4.2 K，磁场高达12 T时，Jc达到了3.4倍。此外，这些掺杂剂没有显著降低转变温度。WSi 2掺杂的磁带的Jc-B曲线显示出更好的性能，在较高的磁场相比，未掺杂的磁带，这表明钉扎中心在高场区有效的可能被引入。
2003-06-25 cond-mat.supr-con
Magnetic characterization of sintered MgB2 samples: effect of the substitution or doping with Li, Al and Si
粉末和烧结的MgB2样品的特征在于通过从T = 5 K到高于约39 K的转变温度几度进行的磁性测量。我们发现，烧结的样品表现为良好的连接体，显示没有痕迹的粒度。为了获得临界电流密度值Jc，因此以直接的方式采用临界状态模型。为了减少电子平均自由程或增加其Jc，我们尝试通过不同的程序在MgB2结构中引入缺陷：在镁位点上取代锂和用铝和硅掺杂前体硼粉末。在Jc方面的最佳结果已经通过硅掺杂实现，此外，其不会显著影响转变温度。
2001-06-07 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
Effect of nano-carbon particle doping on the flux pinning properties of MgB2 superconductor
采用原位反应法制备了MgB_（2-x）Cx（x=0.05，0.1，0.2，0.3，0.4）多晶纳米碳粉样品，控制了碳的取代程度。用XRD、TEM和磁性测试等手段对样品的物相、晶格参数、微观结构、超导性和磁通钉扎进行了表征。结果表明，随着掺杂量的增加，a轴晶格常数和Tc均单调下降。对于掺杂有x=0.4的最高标称组成的样品，Tc仅下降2.7K。与未掺杂的样品相比，纳米C掺杂的样品在很宽的温度范围内显示出改善的Jc的场依赖性。通过C掺杂的增强类似于Si掺杂的增强，但不如纳米SiC掺杂的MgB 2那么强。X射线衍射结果表明，C与Mg反应生成了纳米级Mg 2C 3和MgB 2C 2颗粒。纳米颗粒夹杂物和替代，都观察到的透射电子显微镜，提出负责在高场磁通钉扎的增强。
2003-02-26 cond-mat.supr-con
Effect of carbon nanotube doping on critical current density of MgB2 superconductor
研究了碳纳米管掺杂对MgB 2-xCx（x = 0，0.05，0.1，0.2和0.3）的相变温度、晶格参数、临界电流密度和磁通钉扎的影响。发现碳取代B可提高磁场中的Jc，但降低Tc。随着掺杂量的增加、烧结温度的升高和烧结时间的延长，由碳取代B引起的Tc的降低也随之增加。通过控制碳纳米管的取代和添加程度，可以在保持Tc降低最小的情况下，实现对磁场中临界电流密度和磁通钉扎的最佳改善。在此条件下，在8 T和5 K以及7 T和10 K下，Jc提高了两个数量级。在20 K、4 T和5 K、8.5T下，Jc分别大于10, 000 A/cm ~ 2。
2003-10-09 cond-mat.supr-con
Uranium Doping and Thermal Neutron Irradiation Flux Pinning Effects in MgB2
U/n方法是改善铜氧化物超导体磁通钉扎和临界电流性能的一种行之有效的方法。该方法包括用235 U掺杂超导体，然后用热中子照射以促进裂变。高能裂变产物产生的柱状损伤径迹钉扎磁通涡旋，改善了磁场中的临界电流性能。当U/n方法应用于MgB 2超导体时，没有观察到这种改善。在TEM中没有观察到裂变径迹，即使是在最高能量密度下辐照的样品。伽马射线光谱表明裂变以预期的方式发生。
2003-04-02 cond-mat.supr-con
Nanoscale-SiC doping for enhancing Jc and Hc2 in the Superconducting MgB2
纳米SiC掺杂的MgB 2的效果进行了研究，使用运输和磁性测量。结果表明，临界温度Tc、电阻率r、剩余电阻率比RRR = R（300 K）/R（40 K）、不可逆场H* 与合金化状态之间存在明显的相关性。SiC掺杂引入了许多纳米级沉淀物，引起r（40 K）从清洁极限样品的1 mW-cm（RRR = 15）增加到SiC掺杂样品的300 mW-cm（RRR = 1.75），导致Hc 2和H* 的显著增强，而对Tc的影响很小。EELS分析揭示了一些纳米级的杂质相：Mg 2Si，MgO，MgB 4，BOx，SixByOz，BC和未反应的SiC掺杂样品。TEM研究表明SiC掺杂诱导了2- 4 nm的畴结构。与未掺杂样品相比，10%纳米SiC掺杂样品的Jc在所有场和温度下均大幅增加，这是由于SiC掺杂产生的Hc 2和H* 的强烈增加。
2003-08-14 cond-mat.supr-con
Effect of electron and hole doping on the superconducting and normal state properties of MgB2
采用直流电阻率和交流磁化率技术，系统地研究了Mg_（1-x）Li_xB_2和Mg_（1-x）Cu_xB_2中一价阳离子取代以及Mg_（0.80）Li_（0.20）B_（2-x）C_x和Mg_（0.95）Cu_（0.05）B_（2-x）C_x中同时进行阳离子和碳取代时，MgB_2中TC的变化。TC似乎是唯一确定的样品中的电子计数，是恒定的MgB 2值的电子计数低于MgB 2，但迅速降低较大的电子计数。从拟合正常态电阻率的Bloch-Gruneisen公式中提取的德拜温度与TC没有系统性，而剩余电阻率与TC的关系表明带间/带内散射受取代的影响。
2002-09-09 cond-mat.supr-con
Disorder-induced Phase Transition of Vortex Matter in MgB2
测量的单晶MgB2与转矩磁力计在字段高达90千奥斯特揭示了一个尖锐的峰值在约0.85赫兹的不可逆扭矩。在峰值开始和最大值之间的区域中，发生明显的历史效应。角和温度依赖性的特征峰字段跟踪那些HC 2。观察到的特征表明，峰值标志着无序诱导的相变的涡旋物质之间的准有序布拉格玻璃和高度无序的玻璃。
2002-11-01 cond-mat.supr-con
Rotation of Triangular Vortex Lattice in the Two-Band Superconductor MgB2
为了确定的多带性质和各向异性的微观电子结构的宏观涡旋晶格形态的贡献，我们开发了一种方法的基础上的Eilenberger理论Hc2附近的第一性原理带计算相结合，以估计稳定的涡旋晶格配置。对于典型的双带超导体MgB 2，最近通过小角中子散射观察到的涡旋晶格取向的连续转变[Das等人：物理修订版信函108（2012）167001]通过两带超导性的特征场依赖性以及σ带和π带之间的六重各向异性的竞争来解释。在低温下的重入转变反映了σ带的费米速度各向异性。
2013-04-27 cond-mat.supr-con
The doping effect of multiwall carbon nanotube on MgB2/Fe superconductor wire
我们评估了两种类型的多壁碳纳米管（CNT）具有不同的长径比的MgB 2/Fe单丝的掺杂效果。在650 ℃ ~ 1000 ℃的烧结温度范围内，系统研究了纯丝和CNT掺杂丝的微观结构、临界电流密度（Jc）、临界温度（Tc）、上临界场（Hc 2）和不可逆场（Hirr）之间的关系。随着烧结温度的升高，短碳纳米管掺杂样品的Tc略有降低，而长碳纳米管掺杂样品的Tc升高。这表明由于其小的纵横比，MgB 2和短CNT之间的反应性更好，并且发生了来自短CNT的碳（C）对硼（B）的取代。此外，在900 ℃和1000 ℃高温下烧结的短CNT掺杂样品表现出优异的Jc，在5 K下高达8 T的电场中，该值约为104 A/cm 2。这表明短CNT是具有优异Jc的MgB 2超导体的有希望的碳源。特别是，列入纳米级的MgO颗粒和取代的C到MgB 2晶格可能会导致强磁通钉扎中心。
2006-03-22 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
Mixed-State Dissipation in Zero Temperature Limit in $MgB_2$ Thin Films
通过测量电阻转变、电流-电压特性、霍尔效应和点接触隧穿谱，研究了外延$_2$薄膜的混合态耗散。我们发现，不像单隙超导体中的涡旋量子涨落可以忽略不计冻结在T=0 K，有限的零温度耗散由于涡旋运动存在于MgB $_2$在一个广泛的磁场范围。发现这种耗散与MgB $_2$的$π$ -带的准粒子的增殖有关.结果表明，MgB $_2$的双带超导性增强了涡旋涨落，涡旋量子涨落可能是导致零温耗散非零的原因之一.
2007-03-24 cond-mat.supr-con
Effect of doping on irreversible Campbell length in MgB$_2$ single crystals
我们测量了小振幅射频穿透深度$λ(H,T)$在纯和C，Li和（Li+C）掺杂的MgB单晶$_2$。发现掺杂对临界温度T $_c$和上临界场H $_{c2}$的影响与以前的结果吻合得很好。我们报告了$λ(H,T)$中存在与峰值效应相关的不可逆性的明确特征。碳掺杂增强了信号，并将其在H-T相图上的位置转移到更高的温度。与此相反，Li取代具有将峰值效应抑制到较低温度的效果。零场（ZFC）和场冷却（FC）测量的分析表明，与峰值效应相关的滞后是由于宏观屏蔽超电流，$j$，产生在磁场斜坡。
2008-07-19 cond-mat.supr-con
Vortex state microwave response in superconducting cuprates and MgB$_2$
研究了YBaPDMATHABMM Cu $_{3}$ O $_{7-δ}$、SmBaPDMATHABMM Cu $_{3}$ O $_{7-δ}$和MgB $_{2}$在涡旋态下的微波响应物理.我们首先回顾了在伦敦极限下涡旋态微波响应的理论基础。然后，我们提出了一个广泛的测量领域，温度和频率依赖性的涡旋态微波复电阻率在超导薄膜，测量谐振腔和扫频Corbino磁盘。这些技术的组合允许在这些创新的超导体中的涡旋状态的微波响应的全面描述。在所有材料的调查，我们表明，单独的磁通量运动不能考虑到所有观察到的实验特征，无论是在频率，也不是在外地的依赖性。这种差异可以通过考虑准粒子对涡旋态响应的贡献（通常被忽略）来解决。奇特的，虽然不同的，这里考虑的超导材料的物理学，即两个带超导在MgB $_{2}$和超导能隙与线的节点在铜酸盐，引起一个大幅度增加的贡献准粒子场相关的微波响应。通过对实验数据的综合分析，可以提取或推断出许多与涡旋态有关的有趣的物理量，如涡旋频率和涡旋粘度随温度的变化，准粒子密度随场的变化，MgB $_{2}$中$σ$带超流密度随温度的变化等
2006-07-26 cond-mat.supr-con
Metastable Vortex Lattice Phases in Superconducting MgB2
干净的II型超导体中的涡旋晶格（VL）对称性和取向敏感地依赖于宿主材料的各向异性，涡旋密度和温度，经常导致丰富的相图。典型地，一个良好有序的VL被认为意味着涡-涡相互作用的基态构型。使用中子散射，我们研究了VL在MgB 2的一些字段温度的历史，发现一个前所未有的程度的亚稳态连接一个已知的，二阶旋转过渡。这使得，第一次，结构研究有序的，非平衡VL。虽然负责寿命的亚稳态的机制没有得到解决，我们推测这是由于VL域的干扰，防止旋转到基态方向。
2012-02-25 cond-mat.supr-con
Enhancement of Jc by Hf -Doping in the Superconductor MgB2: A Hyperfine Interaction Study
测量的临界电流密度（Jc）的磁化和上临界场（Hc2）的磁阻已被执行的铌掺杂的MgB2。与离子辐照相比，Jc有显著的提高，而Tc没有任何明显的降低，这从应用的角度来看是有益的。从Jc中提取的不可逆性线显示向上移动。此外，有一个增加的上临界场，这表明Hf部分取代Mg。从时间微分扰动角相关（TDPAC）测量获得的超精细相互作用参数揭示了HfB和HfB2相的形成以及Hf的替代。这些物种在MgB_2超导体中Jc增强的作用给出了一个可能的解释。
2008-07-01 cond-mat.supr-con
Field-angle dependent vortex lattice phase diagram in MgB2
用中子小角散射研究了外加磁场从c轴向基面旋转时MgB_2超导涡旋晶格（VL）相图。场旋转逐渐抑制了H的六角基面中两个高对称方向的端态之间的中间VL相||C.在临界角以上，中间状态消失，并且先前连续的过渡变得不连续。朝向不连续过渡的演化可以通过VL自由能中的消失的十二倍各向异性项来参数化。
2021-03-24 cond-mat.supr-con
Flux dynamics and vortex phase diagram of the new superconductor $MgB_2$
测量了$MgB_2$块材从1.6 K到$T_c$在磁场高达8特斯拉的磁临界电流密度和弛豫速率。基于这些测量描绘了涡旋相图。发现了表征不同不可逆磁通运动的两个相界$H_{irr}^{bulk}(T)$和$H_{irr}^{g}(T)$，其中$H_{irr}^{bulk}(T)$的特征是线性电阻率的出现，并归因于在相当干净的系统中由涡旋的量子涨落引起的量子涡旋熔化.第二边界$ H_{irr}^g(T) $反映了由于很强的钉扎或微小晶粒上的表面势垒在某些局部区域的不可逆磁通运动。
2001-03-26 cond-mat.supr-con
Hole doping MgB$_2$ without chemical substitution
提出了在不需要化学取代的情况下实现空穴掺杂MgB $_2$的结构。由交替的MgB $_2$和石墨烯层组成的这些结构与块状石墨和MgB $_2$相比具有小的过剩能量。基于密度泛函理论的第一性原理电子结构计算显示出从MgB $_2$层到石墨烯的显著电荷转移，导致有效空穴掺杂的MgB $_2$。预测在费米能级的状态密度的大幅增强的建议的结构。
2007-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Effect of Rb and Cs-doping on superconducting properties of MgB2 thin films
我们的卢瑟福背散射光谱（RBS）的研究发现，浓度高达7原子%的Rb和Cs可以引入到MgB 2薄膜的深度约700埃通过退火在石英安瓿含有元素碱金属在<350摄氏度。没有观察到转变温度（Tc）的显著变化，这与先前关于MgB 2粉末的类似实验的非常高的Tc（>50 K）的报道形成对比。缺乏一个显着的变化Tc和颗粒内载流子散射表明，Rb和Cs扩散到膜中，但不进入晶粒。相反，所观察到的电性能的变化，包括Jc的显著下降和Δ ρ（ρ 300-ρ 40）的增加，是由于在退火过程中引入晶界区域的重碱金属和其他杂质（即C和O）的偏析而引起的晶粒间连通性的降低。
2007-09-25 cond-mat.supr-con
Aluminium and carbon doped MgB2: band filling, band shift, and anisotropy loss
本文分析了碳和铝掺杂对多带MgB_2超导体的影响。利用刚性能带和虚晶近似（RBA和VCA），发现掺杂对能带结构的主要影响是能带填充和相对带移。如果通过适当的尺度变化来消除这种带移，则RBA提供了作为掺杂的函数的能带结构的良好描述。在此过程中，C和Al掺杂的MgB 2的面内电导率和超导临界温度遵循相同的曲线。Tc图近似地遵循σ带态密度;这两者之间的差异可以通过在这些系统中起重要作用的各向异性的损失来解释。
2006-06-01 cond-mat.supr-con
I-V characteristics of the vortex state in MgB2 thin films
研究了在平行于c轴的不同磁场下不同MgB_2薄膜的电流-电压特性。在磁场\mu 0 H下，在0 ~ 5 T范围内，I-V等温线中出现了涡旋液体-玻璃化转变。在准二维涡旋玻璃理论的框架下，不同温度下测得的I-V曲线具有标度性。然而，在\mu 0 H >= 5 T时，在最低温度T= 1.7 K时观察到有限耗散，并且I-V等温线不按任何已知的标度律标度，任何维数。我们认为这可能是由σ带涡旋和π带准粒子的混合引起的。有趣的是，在零磁场下的I-V曲线仍然可以根据准2D涡旋玻璃形式主义来缩放，这表明由于持续电流和施加的磁场引起的自场的等效效应。
2007-10-30 cond-mat.supr-con
Structural studies of metastable and equilibrium vortex lattice domains in MgB2
MgB 2中的涡旋晶格的特征在于存在长寿命的亚稳态，其产生于穿过平衡相边界的冷却或加热。通过诱导涡流运动可以使平衡状态恢复。在这里，我们报告的小角中子散射研究的MgB 2，重点是涡旋晶格的结构特性，因为它是逐渐驱动从亚稳态到平衡态的交流磁场。使用通过冷却或加热跨越平衡相变获得的初始亚稳态进行测量。在所有情况下，纵向相关长度保持不变，并与样品厚度相当。相应地，涡旋晶格可以被认为是直杆系统，其中平衡态畴的形成和生长仅发生在垂直于外加场方向的二维平面中。对样品进行空间分辨光栅扫描，孔径小至80微米，对应于0.5 T外加场仅1.2*10^6个涡流。这些揭示了亚稳态和平衡涡旋晶格人口的空间变化，但个别领域没有直接解决。数据的统计分析表明平均畴尺寸的上限约为50微米。
2019-02-22 cond-mat.supr-con
Correlation between doping induced disorder and superconducting properties in carbohydrate doped MgB2
本文研究了碳水化合物掺杂对MgB_2超导电性的影响。根据双反应模型，在较低的烧结温度下实现更多的碳替代。随着烧结温度的降低，晶格无序增加。无序是决定在这项工作中所研究的样品的转变温度的一个重要因素，从晶格应变，电阻率和转变温度之间的相关性证明。它进一步表明，在高场区域中的临界电流密度的增加，可以理解由最近提出的渗流模型[物理评论Lett. 90（2003）247002]。对于临界电流密度分析，根据最近的综述文章[Supercond. sci. Technol.20（2007）R47]，其中通过掺杂的上临界场的急剧增加主要是由于晶格无序或杂质散射的增加。另一方面，它示出所观察到的自场临界电流密度的减少有关的钉扎力密度的减少，由碳水化合物掺杂。
2008-10-09 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
The effect of inhomogeneous phase on the critical temperature of smart meta-superconductor MgB2
MgB_2的临界温度（TC）是限制其应用的关键因素之一，亟待提高。在超材料结构的基础上，我们采用非原位工艺制备了由MgB 2微粒和非均匀相组成的智能超超导结构。研究了非均匀相对智能亚超导体MgB_2超导转变温度的影响。结果表明，掺杂样品的起始温度（Ton C）低于纯MgB 2。而掺杂Y2 O3：Eu 3+纳米片（厚度为2~3 nm，远小于MgB 2的相干长度）的样品的偏移温度（Toff C）比纯MgB 2高1.2 K。研究了外加电场对样品TC的影响。结果表明，随着电流的增加，掺杂不同非均匀相的样品的Ton C略有增加。随着电流的增加，掺杂非发光非均匀相的样品的ToffC降低。而非均相掺杂样品的Toff C随电流的增加先增加后减小。
2017-12-01 cond-mat.supr-con
Non-equilibrium structural phase transitions of the vortex lattice in MgB2
我们研究了超导MgB_2涡旋晶格中的非平衡相变，观察到与本征连续旋转相变有关的亚稳态。利用小角中子散射和停止运动技术，我们研究了在交流磁场的影响下，亚稳涡旋晶格返回到平衡态的方式。这表明了经历不连续转变的过冷情况与向平衡态的转变是连续的过热情况之间的质的差异。在这两种情况下，转变可以用活化过程来描述，活化势垒随着亚稳态被抑制而增加，正如以前对过冷涡旋晶格的报道[E. R. Louden等人，物理修订版B 99，060502（R）（2019）]。分别制备的过热亚稳涡旋晶格与不同的域人口表现出相同的过渡到平衡态。这提供了进一步的证据表明，涡旋晶格亚稳性，以及与过渡到平衡态的动力学，是由成核和生长的域和相关的域边界。
2019-02-12 cond-mat.supr-con
Enhancement of Critical Current Density in low level Al-doped MgB2
两组MgB 2样品掺杂高达5at. %的Al在不同的实验室中使用不同的程序制备。观察到的a和c晶格参数的减少与Al掺杂确认Al取代到Mg位点上。临界温度（Tc）随Al掺杂基本保持不变。对于1 - 2.5at.%掺杂后，在20 K下，尤其是在较低的场，场内临界电流密度（Jc’s）得到增强。在5 K时，场内Jc显著提高，例如，在5 T时，对于1at.%的掺杂水平，Jc提高了20倍改进的Jcs与增加的样品电阻率相关，这表明通过合金化增加了上临界场Hc 2。
2004-05-24 cond-mat.supr-con
Electron energy-loss spectroscopy study of electron-doping in MgB$_2$
利用扫描透射电子显微镜（STEM）中的电子能量损失谱（EELS）和第一原理电子结构计算研究了电子掺杂的多晶Mg $_{1-x}$ Al $_{x}$（B $_{1-y}$ C $_{y}$）$_2$的电子结构。我们发现硼$K$边缘精细结构的显着变化，这表明随着Mg $_{1-x}$ Al $_{x}$（B $_{1-y}$ C $_{y}$）$_2$的电子掺杂浓度的增加，B $K$边缘的两个带，$σ$和$π$带被同时填充。我们的密度泛函理论计算证实了接近费米能级的$σ$带态的填充，这被认为是导致高掺杂MgB $_2$中超导性的损失，因为这些状态的电子-声子耦合被认为是高超导转变温度的原因。我们的研究结果没有显示出显着的差异，在电子结构的电子掺杂的Mg或B网站，虽然许多超导性能，如$T_c$或H $_{c_2}$有很大的不同，为C和Al掺杂的\MB。这种行为不能令人满意地解释带填充单独，和带间散射等影响被认为是。
2005-09-30 cond-mat.supr-con
Magnetic field dependence of vortex activation energy: a comparison between MgB2, NbSe2 and Bi2Sr2Ca2Cu3O10 superconductors
在低电流密度下的耗散机制进行了比较，在三个不同类别的超导体。这是通过测量作为温度和磁场的函数的电阻，在干净的NbSe 2，MgB 2和Bi 2 Sr 2 Ca 2 Cu 3 O 10超导体的多晶样品。热激活磁通流动行为清楚地确定在散装硼化镁。虽然MgB2在低场下的激活能与Bi2Sr2Ca2Cu3O10相当，但其场依赖性遵循抛物线行为，与Bi2Sr2Ca2Cu3O10中看到的幂律依赖性不同。我们分析了我们的结果的基础上的Kramer的缩放晶界钉扎在MgB2和NbSe2。
2008-03-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Substitution induced pinning in MgB_2 superconductor doped with SiC nano-particles
通过在MgB_2超导体中掺杂SiC纳米颗粒，我们成功地在MgB_2晶粒的晶格中引入了钉扎位点（晶粒内钉扎）。这可能是由于平衡Si和C共同替代B的组合，导致大量的晶内位错和由替代引起的分散的纳米尺寸杂质。在较宽的温度范围内，临界电流密度的磁场依赖性得到了显著改善，而掺杂量最高的样品MgB_2（SiC）_x（x = 0.34）的转变温度仅下降了2.6 K。
2002-06-24 cond-mat.supr-con
Enhanced superconducting properties of pre-doped B powder type MgB2 strands
将C或含C物质直接添加到Mg+B粉末中的常规掺杂方法具有不均匀地添加C的缺点，从而产生反应不足的区域或阻塞相。预掺杂的B粉末提供了C掺杂剂在MgB 2中更均匀的分布。使用含有不同量的C的粉末来产生原位MgB 2股，其显示出高的传输Jc值（在13.3T下为104 A/cm 2）。与SiC添加和苹果酸处理的股线相比，预掺杂的MgB 2显示出更高的Birr和传输Jc值，表明B的预掺杂导致更有效的C取代到B-亚晶格中。
2010-08-18 cond-mat.supr-con
Influence of carbon doping in the vortex matter properties of MgB$_2$
研究了低C掺杂MgB $_2$超导体的涡旋-物质相图。重要的发现是出现了峰值效应，正如我们的全局磁化强度和局部交流磁化率测量所揭示的那样，峰值效应远低于$H_{c2}$线。在峰值效应的起始线$H_{on}(T)$以下不存在显著的体钉扎意味着对于$H < H_{on}(T)$存在布拉格玻璃相。有趣的是，在峰值效应的终点线$H_{ep}(T)$上方意外地没有体钉扎，这意味着在该区域$H_{ep}(T) < H < H_{c2}(T)$中存在轻微钉扎的涡旋相。此外，与纯MgB $_2$相比，由于碳掺杂的MgB $_2$变得更脏并且各向异性降低，观察到的$H_{c2}^c(0)$的增加使得C掺杂的MgB $_2$更有利于实际应用。
2003-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Detection of the Vortex Dynamic Regimes in MgB2 by Third Harmonic AC Susceptibility Measurements
在II型超导体中，在对交变磁场的磁响应中产生高次谐波是I-V关系中的非线性的结果。电流-电压（I-V）曲线的形状由热激活能U（J）的电流依赖性决定，因此与控制涡旋运动的动力学机制有关。为了研究MgB_2超导体中的涡旋动力学，我们研究了交流磁化率的基波（chi_1）和三次谐波（chi_3）。测量已被执行作为温度和直流磁场的函数，高达9 T，对于各种频率和振幅的交流场。我们表明，分析的卡方3（T）和卡方3（B）曲线的频率行为可以提供清晰的信息，在不同区域的I-V特性的非线性。通过比较实验曲线与数值模拟的非线性扩散方程的磁场，我们能够解决之间的交叉由磁通蠕动和一个主导的磁通流动现象的耗散制度。
2003-05-22 cond-mat.supr-con
Superconductivity, critical current density, and flux pinning in MgB_{2-x}(SiC)_{x/2} superconductor after SiC nanoparticle doping
研究了SiC纳米颗粒掺杂对MgB_2超导体的晶格结构、临界温度T_c、临界电流密度J_c和磁通钉扎的影响。采用原位反应法制备了一系列MgB_{2-x}（SiC）_{x/2}（x = 0 ~ 1.0）样品。由于Si和C共掺杂的反平衡效应，随着SiC掺杂量的增加，晶格收缩和T_c的降低都很小。高水平的Si和C共掺杂允许在晶粒内产生晶粒内缺陷和高度分散的纳米夹杂物，这些纳米夹杂物可以作为涡旋的有效钉扎中心，改善J_c行为作为施加磁场的函数。钉扎的增强主要归因于晶粒内的替代诱导缺陷和局部结构起伏。提出了一种钉扎机制来解释MgB_{2-x}（SiC）_{x/2}超导体中不同缺陷的不同贡献。
2002-07-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Point-contact spectroscopy of Al- and C-doped MgB2. Superconducting energy gaps and scattering studies
用点接触光谱研究了掺铝和掺碳的MgB $_2$的双带/双能隙超导电性。在$T_c's$低至22 K的所有样品中保留了两个间隙。两个间隙作为掺杂系统中的临界温度的函数的演变表明带填充效应的主导地位，但对于增加的Al掺杂，必须考虑接近两个间隙的增强的带间散射。Andreev反射过剩电流的磁场依赖性以及从实验数据确定的零能量密度的状态被用来分析带内散射。它示出，而C-掺杂增加带内散射的$π$带更迅速，然后在$σ$带，Al掺杂不改变它们的相对重量。
2006-04-13 cond-mat.supr-con
Thermoelectric power and transport properties of pure and Al-doped MgB2
我们已经测量了热电功率，S，和电阻率，ρ，纯和Al掺杂的MgB2。S是正的，并且在超导转变温度Tc以上随温度线性增加。偏离线性关系出现在较高的温度，T>T0约160 K。Tc和T0均随Al掺杂量的增加而减小，而S（T）在线性范围内的斜率随Al含量的增加而增大。的数据进行了讨论，在掺杂引起的费米面的变化和费米能级的态密度。
2001-04-02 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
Strongly enhanced critical current density in Fe-sheathed MgB2 tapes by stearic acid and stearate doping
采用原位粉管法制备了廉价的硬脂酸、硬脂酸镁和硬脂酸锌掺杂的铁包覆MgB 2带材。结果发现，Jc，Hirr，和Hc 2的掺杂显着增强。与纯磁带相比，所有掺杂样品的Jc在高场区提高了一个数量级以上。在4.2 K下，硬脂酸锌掺杂的带材在10 T下的传输Jc达到2.02 × 10^4 A/cm ^2，硬脂酸掺杂的样品在14 T下的传输Jc达到3.72 × 10^3 A/cm ^2，分别相当于纳米SiC或碳掺杂的带材的传输Jc。掺杂样品中Jc-H性能的改善可以归因于C原子掺入MgB 2晶格以及高密度的磁通钉扎中心导致的Hc 2的增加。
2007-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Properties of MgB2 thin films with carbon doping
研究了物理化学气相沉积法制备的掺碳MgB_2薄膜的结构和超导特性。将含碳的金属有机前体双（双）镁添加到载气中以实现碳掺杂。随着膜中碳的量增加，电阻率增加，Tc降低，并且上临界场与清洁膜相比显著增加。在碳掺杂的薄膜中的自场Jc低于在干净的薄膜中的自场Jc，但是对于高得多的磁场，Jc保持相对高，表明更强的钉扎。在结构上，掺杂的薄膜纹理与纳米晶粒和高电阻的非晶区域的晶界。碳掺杂方法可用于生产用于高磁场应用的MgB 2材料。
2004-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
muSR study of carbon-doped MgB2 superconductors
用横向场μ子自旋旋转（TF-muSR）方法研究了掺碳MgB_2超导体MgB（2-x）Cx（x= 0.02，0.04，0.06）的超导性质的演化.低温去极化率，σ（0）在0.6 T，这是成比例的二阶矩的场分布的涡旋晶格随着电子掺杂的增加和降低Tc单调下降。此外，σ（T）的温度依赖性已被分析的两个间隙模型。两个超导带隙的尺寸随着碳含量的增加而线性减小，而掺杂效应对于与费米面的3D π-片相关的较小带隙更为明显。
2002-11-07 cond-mat.supr-con
Band filling and interband scattering effects in MgB$_2$: C vs Al doping
我们认为，基于能带结构计算和Eliashberg理论，观察到的Al和C掺杂的MgB $_2$样品的$T_c$的减少可以理解，主要是由于Al和C的电子掺杂的能带填充效应。一个简单的缩放的电子-声子耦合常数$λ$的状态密度的变化作为电子掺杂的功能是足以捕捉实验观察到的行为。此外，我们还解释了长期存在的悬而未决的问题的实验观察的一个几乎恒定的$π$间隙作为掺杂的功能，通过补偿的带填充和带间散射的效果。这两种效应一起产生一个几乎恒定的$π$间隙，并将两个间隙的合并点转移到更高的掺杂浓度，解决了仅基于带间散射的实验和理论预测之间的差异。
2004-11-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Enhancement of JC-B Properties in MoSi2 doped MgB2 tapes
以Fe为鞘层材料，采用原位粉管法制备了不同掺杂量的MoSi2掺杂MgB2带材。研究了MoSi2掺杂对MgB2/Fe超导带材性能的影响。发现在2.5at. %时达到最高JC值掺杂的样品，在4.2 K，10 T下，与未掺杂的带相比，高出4倍以上，然后进一步增加掺杂比导致JC降低。此外，所有掺杂的磁带表现出改善的磁场依赖性的Jc。MoSi_2掺杂MgB_2带材JC-B性能的提高归因于良好的晶粒连接和有效磁通钉扎中心的引入。
2006-02-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Scaling of resistivities and guided vortex motion in MgB2 thin films
测量了不同超导转变宽度的MgB_2薄膜的纵向和横向电压。该研究在零和非零外部磁场中进行。在零外部磁场中，在临界温度附近观察到非零横向电压，而远离Tc，该电压变为零。在磁场中，它变成一个横向电压，它是磁场方向的偶函数。通常的霍尔电压随着磁场的增加而开始出现，并且在大磁场中，均匀电压消失，并且仅霍尔电压是可测量的（即，横向均匀电压随着磁场的增加和传输电流的增加而被抑制）。横向和纵向折射率之间的新比例已经被观察到。这种相关性不仅在零磁场中有效，而且在非零磁场中检测到横向均匀电压时也有效。几种模型试图解释观察到的结果进行了讨论。最有希望的一个似乎是引导运动的旋涡，虽然进一步的理论工作将需要证实这一点。
2007-01-31 cond-mat.supr-con
Quasiparticle Excitations outside the Vortex Cores in MgB$_2$ Probed by Muon Spin Rotation
利用μ子自旋旋转探测磁涡旋周围的场分布，在微观上确定了混合态MgB $_2$的磁穿透深度$λ$. $λ$的温度和磁场的依赖性强烈建议离域准粒子周围的涡核的存在。特别是，多普勒频移的效果已被清楚地观察到作为$λ$的场依赖性的有限梯度，强烈地表明各向异性的序参量与消失的小能隙的区域。
2002-12-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
