周文礼
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张玉凤
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彭里其
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张晓娟
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贾玲玲
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徐燕
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和泉充
低温物理学报
通过顶部热籽晶熔融织构的方法,我们成功地制备出了掺杂新型第二相微粒xGd2Ba4CuFeOy(z=0,0.002,0.004,0.008,0.02)的单畴超导块材GdBCO.通过扫描电镜观察,我们发现,随着掺杂量的增加,一种带状组织存在于掺杂Gd2 Ba4 CuFeOy微粒的超导块材中;Gd2BaCuO5粒子尺寸减小,分布得更加均匀,而Gd2Ba4CuFeOy微粒可能形成有效的钉扎中心;掺杂一定量的包含磁性粒子的Gd2Ba4CuFeOy微粒不但没有破坏超导块材的超导性能,反而增强了超导块材的磁通捕获能力和临界电流密度,超导块材的最大磁通捕获量达到0.16T,临界电流密度Tc最大值达到6.4×104 A/cm2,使超导块材的超导性能得到明显改善.实验结果对于研究含磁性粒子的第二相添加提高超导块材的性能有着重要的意义.
关键词:
超导块材GdBCO
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顶部籽晶熔融织构方法
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Gd2Ba4CuFeOy掺杂
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临界电流密度
彭里其
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张玉凤
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周文礼
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张晓娟
,
贾玲玲
,
和泉充
低温物理学报
本文利用顶部籽晶熔融织构的方法成功地生长出掺杂不同含量的α-Fe2 O粉末的单畴GdBa2Cu3O7-δ超导块材,并对掺杂后的GdBa2Cu3O7-δ块材的临界电流密度、捕获磁场、微观结构等进行测量和分析.掺杂α-Fe2O3粉末的摩尔比x分别为x=0,0.1,0.2,0.4,0.8mol％ (x为α-Fe2O粉末相对于GdBa2 Cu3 O7-δ的摩尔比).我们发现在超导块材中掺杂α-Fe2O3粉末之后,块材的临界电流密度Jc和捕获磁场强度相对于未掺杂的块材有了明显的提升,这说明α-Fe2O3粉末作为第二相引入的确能够改善超导块材的性能.值得注意的是,α-FbO3掺杂量x=0.1mol％时,不降低临界转变温度(93.5K)的同时临界电流密度Jc可以达到68000A/cm2,而捕获磁场能够提升到0.15T左右.微观结构观察中发现,伴随着α-Fe2O3粉末的掺杂,Gd2BaCuO5粒子呈现出更好的分布性且Gd2BaCuO5粒子的粒径从最初的2.19μm降低到1.31μm左右.这可能是引起超导性能改善的重要原因.这些结果对今后进一步提高超导块材GdBa2Cu3O7-δ的各方面性能提供一定的帮助.
关键词:
单畴超导块材
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顶部籽晶熔融织构方法
,
临界电流密度
,
α-Fe2O3粉末
