TiC和SiC掺杂MgB2超导体的对比研究

分别制备了8％（质量分数）的TiC和5％（质量分数）的SiC掺杂的MgB2超导块材，并对比分析了这两种掺杂物对MgB2超导块材的性能影响。所有样品均在流动的Ar气保护下在不同退火温度下退火，研究发现TiC掺杂和SiC掺杂的MgB2样品的最优化工艺参数分别是900℃保温1h和720℃保温1h。随后采用XRD和SEM分别对样品进行了相成份和微观结构的分析，并采用PPMS测试了样品的磁滞回线并由Bean模型计算出了样品的临界电流密度。在4．2K，0T下TiC掺杂的五值为1．0×10^5A／cm^2，而10K，0T下SiC掺杂样品的五值为4×100A／cm^2。而且随着外加磁场的增加，SiC掺杂MgB2样品的五值下降得比TiC掺杂的MgB2样品要缓慢很多，这表明了SiC掺杂比TiC掺杂更有利于改善MgB2在高场下的超导电性能。

超导体MgB_2的高温电阻率及热重差热分析

利用Mg扩散法制备出单相多晶的MgB2 超导体 ,其超导转变的零电阻温度为 3 8 4K左右 ,转变宽度小于 1K。正常态电阻率温度关系为金属型 ,在 2 70K -4 5 0K的高温范围内电阻率与温度成很好的线性关系。差热和热重分析表明在空气气氛中MgB2 在 90 0℃左右开始急剧氧化。

C掺杂对MgB_2超导体水解行为的影响

采用固态反应法制备了纯MgB2和C掺杂MgB2超导体。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和物性测试仪(PPMS)研究了纯MgB2超导块材和C掺杂的MgB2超导块材的水解行为对微观结构和超导电性的影响。结果表明,纯MgB2和C掺杂的MgB2超导体与水之间存在明显的化学反应。C掺杂部分进入MgB2的晶格中,其余部分以第二相粒子形式存在于晶界处,使得首先发生于晶界的水解反应受到抑制,从而提高了MgB2超导体的水解稳定性,减缓了水解反应速度。

MgB_2超导体线带材的成材研究

介绍了MgB2超导线带材的制备及影响线带材临界电流密度的因素.MgB2超导线带材的主要制备方法是先位粉末套管法和原位粉末套管法.MgB2超导线带材的临界电流密度受多种因素影响,包括外包套金属材料、初始粉末粒度、掺杂元素、形变和热处理等.通过研究这些因素,能有效改善MgB2的临界电流密度.

快速凝固法制备大尺寸MgB_2超导体

简单化合物 MgB_2超导性的发现引起了世界科学家对其组织结构、超导原理、制备方法及应用前景的广泛兴趣。针对 MgB_2单晶制备过程中存在镁的气化温度很低,MgB_2在镁的沸点以下溶解度很小等不利因素,在国际上率先提出了从过冷熔体中的相选择与控制入手,采用深过冷快速定向凝固技术来制备高品质、大尺寸 MgB_2单晶的新思路。

激光辐照对MgB_2超导体电子结构的影响

研究了光辐照对MgB2超导体电子结构的影响。对MgB2超导体进行不同时间的激光照射后,利用正电子湮没技术对光照样品进行了研究,根据正电子寿命谱参数的变化情况,对光辐照后MgB2超导体样品中缺陷及电子结构的变化进行了讨论。实验表明:MgB2超导体中的平均电子浓度对激光的照射十分敏感,并随光照时间的增加而增加。

MgB_2超导体的相图及其对薄膜制备的指导作用

MgB2适合于制备约瑟夫森结,在超导电子学领域有很好的应用前景。制备高质量的MgB2薄膜至关重要,应用Mg-B/Mg-B-O体系的相图指导MgB2薄膜生长意义重大。总结MgB2相体系及相关系,详细对比分析Mg-B/Mg-B-O体系的热力学相图,总结分析富氧区杂项MgO的生成机理及其对MgB2薄膜质量和性能的影响,研究分析有氧体系下Mg-B/Mg-B-O热力学相图对MgB2薄膜材料制备生长的指导意义,探讨HPCVD环境下采用原位生长技术制备MgB2超导薄膜时热力学相图的指导作用及相关制备工艺。

MgB_2超导电性研究进展

20 0 1年 1月所发现的MgB2 超导体具有 39K的临界转变温度 ,是迄今为止转变温度最高的非铜氧化物超导体。它可能做为一种新型低成本高性能超导材料而受到广泛关注。本文简述了近期对MgB2 超导体的研究工作 ,介绍了近期主要有关MgB2 超导体电子结构研究和应用开发的工作 ,着重叙述了关于MgB2 超导机制的研究。

粉末套管法制备碳掺杂MgB2线材及其超导电性

采用原位粉末套管法制备了无定形碳掺杂MgB2/Nb/Cu超导线材。利用扫描电镜、输运法测试和磁测法等手段分析了无定形碳掺杂对超导线材的微观结构和超导电性的影响。结果表明,无定形碳掺杂降低了线材的临界转变温度,但可以显著提高超导线材的临界磁场和临界电流密度,750℃处理线材在20K下的不可逆场达到5.2T。实验结果表明,采用无定形掺杂原位粉末套管法可以制备出具有高临界电流密度的MgB2线材。

纯MgB_2和碳掺杂MgB_2超导块材在酸浸过程中相成分和微观结构的演变(英文)

采用X射线衍射仪和扫描电镜系统研究了纯MgB2和碳掺杂MgB2超导块材在的盐酸溶液中(pH=2)酸浸后的相成分和微观结构演变过程。XRD结果显示,纯MgB2和碳掺杂MgB2超导块材均迅速与盐酸反应而分解。分解反应在5h后完全结束,主要的固态产物是B(OH)3和MgCl2(6H2O)。SEM结果显示,纯MgB2和碳掺杂MgB2超导块材与酸反应都是从晶界处开始,与纯MgB2块材相比,碳掺杂MgB2块材在与酸反应后仍保持致密的结构特征。而对酸浸10min后纯MgB2和碳掺杂MgB2块材的临界超导转变温度测定结果显示,碳掺杂MgB2块材的临界超导转变温度保持不变,说明碳掺杂可提高MgB2在酸中的稳定性。

石墨烯掺杂对MgB_2的微观结构及其超导性能的影响

随着人们对掺杂MgB_2超导体的不断研究,掺杂元素对MgB_2的微观结构和性能的影响具有越来越重要的指导意义。目前对于石墨烯的掺杂研究很多,在此基础上,实验选用石墨烯作为掺杂对象,采用传统烧结法,利用高精度差热分析仪对石墨烯/Mg/B的混合粉末进行同步监控。通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对石墨烯掺杂MgB_2的微观结构和性能进行表征,同时探究了掺杂石墨烯对MgB_2超导体临界电流密度的影响。结果表明,掺杂少量石墨烯的MgB_2样品在高磁场下Jc值有很大提高。与其它种类碳掺杂相比,其在高磁场下的临界电流密度有很大提高,起到了很好的磁通钉扎效果。

多晶MgB_2相形成中纳米尺寸硼粉的作用(英文)

原料硼粉在MgB2相形成中的作用已经利用原位高温电阻率(HT-ρT)的测量技术进行了研究。MgB2相形成中的起始转变温度Tonset和相转变完成温度TPF在完成了的热处理过程中已直接确定了。用纳米硼粉和镁粉制备MgB2样品(简称为NanoB-MgB2)时的Tonset和TPF这2个温度值分别是440和490℃,类似于用微米硼粉和纳米镁粉制备MgB2样品(简称为MicroB-MgB2)的情况。这表明MgB2相形成的温度并不特别依赖于硼粉的尺寸。另外,烧结温度的上极限TN是750℃,在此温度下NanoB-MgB2样品的超导电性将丧失。此温度远低于用微米硼粉和毫米尺寸的镁粉制备的MgB2样品(简称为DM-MgB2)的TN=980℃。把直接在650℃<TN,烧结的样品与先在750℃下烧结,之后又再次重磨和处理后,并于富镁的环境中在650℃下再烧结处理的样品相比较,观察到了MgB2的不可逆的晶体结构转变。

块体MgB_2中Zr元素对其致密性和微观结构的影响

将Mg粉、Zr粉和B粉按比例混合获得MgxZr1-xB2(x=5%、10%和20%),压制成型后,在流通氩气的条件下于800℃烧结2h。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析显微结构和化学组成,并且对烧结后的样品进行差热分析DSC。结果表明,适量的Zr掺杂使得MgB2的平均晶粒尺寸变小,晶界面积增加和晶粒连接性改善,从而获得致密性较高的MgB2超导体。

烧结温度对MgB_2组织形貌的影响

利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜分析不同烧结温度对MgB_2超导体的相组成、微观结构的影响。结果表明,常压下,在740℃×0.5h制得的样品,为单一的MgB_2相,组织形貌为典型的六边形结构,晶粒大小比较均匀。