张胜楠
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李成山
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郝清滨
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卢天倪
稀有金属
采用共沉淀工艺制备Bi-2212前驱体粉末,并结合粉末装管法得到19×(36+1)的Bi-22212多芯线材.在部分熔化热处理过程中分别对最高热处理温度Tmax和冷却速率Rcl进行了优化.使用扫描电子显微镜对线材中第二相的分布和芯丝状态进行观察.同时,通过对线材进行差热和热重等热分析方法,对线材在热处理过程中的气孔和第二相的形成过程进行定量分析.结果发现,最高热处理温度和冷却速率对芯丝中包括Bi-2201和AEC等在内的第二相种类和含量,及气孔密度都有较大影响.最终获得最优化的热处理工艺为Tmax=892℃,并且冷却过程采用Rc1=40℃/h的两步降温法,在77 K自场条件下得到了4400 A·cm-2的临界电流密度,本研究为进一步提高Bi-2212线材熔化热处理过程优化提供了理论依据.
关键词:
高温超导材料
,
线材
,
部分熔化热处理
,
热动力学
卢天倪
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孙昱艳
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齐铭
,
周廉
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2017.05.04
利用第一性原理分别对掺杂的Bi-2212高温超导材料以及高压下的H2S分子中各元素的分波态密度谱(PDOS)进行了计算.根据计算结果对Bi-2212的超导转变温度Tc随掺杂含量的改变而变化,以及H2S在高压下的零电阻现象进行了分析.在Bi-2212超导材料处于最佳掺杂含量时,电子能量接近于费米面附近的超导赝能隙,从而降低了形成超导电子对所需的凝聚能,因此这些电子转变为超导电子对.另外,靠近费米面处的电子态密度在最佳掺杂量时达到最大值,即能够被诱导为库伯对的电子数量增多,在上述两方面的共同作用下,电子在较高的温度下能够更容易转变为超导电子对,因此超导转变温度提高.同时对高压下的H2S晶体的PDOS谱进行了计算,根据计算的结果分析得到,高压下的H2S由于晶格的收缩破坏了原子之间的成键,使得电子的分布已经不满足泡利不相容原理,而是以一种类似于“团聚”的形式存在.当对高压下的H2S加载电压后,这些“团聚”的电子能够作为载流子移动从而形成电流,在此过程中,电子之间很难发生碰撞,其总动量的改变量可以认为是零,这是造成高压下的H2S能够在室温范围内表现出“零电阻”现象的成因.
关键词:
H2S
,
Bi-2212掺杂
,
分波态密度谱
,
电子团聚
,
第一性原理计算
