曹坚
,
吕振兴
,
单雪娇
,
朱红妹
,
张义邴
低温物理学报
以廉价的B4C粉和Mg粉为原料,用真空固相反应法成功制备了复相MgB2-B4C超导材料,通过X-射线和扫描电子显微镜分析了样品的成相和织构,除MgB2、B4C和MgB2C2外样品中未明显检测到其它杂相,其中MgB2相含量高达87.7%.电阻-温度特性测量表明,所制备的样品零电阻温度Tc(0)=31.5 K,转变宽度(Tc=1.5K.零场10K下临界电流密度Jc＞0.5×106A/cm2,在10K-5T下,Jc也可达到104A/cm2.实验表明较高含量的B4C不会严重削弱MgB2的超导电性,临界温度和载流能力仍然很高预示复相MgB2-B4C材料可作为一种廉价的实用超导材料.
关键词:
B4C
,
MgB2
,
超导体
,
固相反应
吕振兴
,
曹坚
,
单雪娇
,
朱红妹
,
张义邴
低温物理学报
以B4C粉末与Mg粉为原料,采用真空同相反应法成功制备了复相MgB2超导块材,研究了不同制备工艺下MgB2的成相,测量分析了材料的X射线衍射谱、扫描电镜图像、低温电输运特性等.结果显示,合成的复相超导材料含MgB2超导相、B4C绝缘相和少量MgB2C2杂相,MgB2超导相含量与B4C粒径、合成温度、反应时间等有关,并在30%～85%范围内分布.以粒径牌号W3.5(＜5(m)的B4C与200目粒径Mg粉为原料、烧结温度800℃、保温时间1小时下制备的样品,MAUD(Material Analysis Using Diffraction)软件测得样品中MgB2的含量高达83.2%,其临界转变温度Tc0为31.5 K,起始转变温度Tc+on达34.0 K.零场10K下临界电流密度Jc高于0.5×106A/cm2.本文给出的原位合成不同超导相含量的MgB2复相超导材料对研究MgB2晶粒间弱连接特性具有重要意义,合成的超导材料晶粒尺度大,临界电流密度高,合成成本低廉,可应用于液氦温区和制冷机提供的20K温区的超导强电领域.
关键词:
MgB2
,
B4C
,
复相超导体
,
掺杂
