张龙娟
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杨万民
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杨志娟
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智鑫
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高瑞峰
低温物理学报
本文采用顶部籽晶熔融织构方法(TSMTG),分别制备出了直径为17mm的掺杂和未掺杂CeO2的单畴GdBCO超导块材,其中样品中CeO2的掺杂量为1wt％,并且研究了CeO2的掺杂对样品形貌、微观结构、磁悬浮力、以及捕获磁通的影响.研究表明了CeO2的掺杂影响超导块材的生长速率,在微观形貌上,CeO2的掺杂使样品中Gd2BaCuO5 (Gd211)粒子的分布更加均匀且粒度明显变小,其平均粒径约从原来未掺杂的5.49μm减小到1.32μm,并且块材中的气孔也明显减小,从而使样品的磁悬浮力从23.06N增加到31.42N,捕获磁通从0.288T增加到0.354T.这对进一步提高超导块材的性能具有重要的指导意义.
关键词:
单畴GdBCO超导块材
,
顶部籽晶熔融织构
,
CeO2掺杂
,
磁悬浮力
,
捕获磁通
亚库普·阿卜拉
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杨万民
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杨芃焘
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苏晓晴
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张玲玲
低温物理学报
ZrO2掺杂能够在GdBCO超导块材中生成细小的纳米Gd2Ba4ZrCuOy粒子,从而提高样品的磁通钉扎力.本文采用新的顶部籽晶熔渗生长法(Gd+011 TSIG)制备出了系列组份为(l-x)(Gd2O+1.2BaCuO2)+xZrO2的单畴GdBCO超导块材,x=0、0.02、0.04、0.05、0.06、0.08、0.1、0.15、0.2、0.3 wt.％,并研究了ZrO2掺杂量对样品的表面形貌、磁悬浮力、捕获磁通密度以及微观结构的影响.结果表明,样品的表面形貌与ZrO2的掺杂量密切相关,当x＜0.1 wt.％时样品表面光滑且具有明显的单畴特征;当0.1 wt.％≤x＜0.2 wt.％时,样品仍具有明显的单畴特征,只是单畴样品的表面出现凸起的规则台阶状的条纹;当x≥0.2 wt.％时,虽然样品仍具有明显的单畴特征,但样品的表面不仅出现了台阶状的条纹,而且样品已无法保持其原有的圆柱体形貌,并向柱体外侧突出成四个扇瓣状.样品的磁悬浮力和捕获磁通密度随着x增大呈先增大后减小趋势,当x=0.05 wt.％时磁悬浮力最大为36.57 N(77 K,0.5T),捕获磁通密度最大为0.32T(77 K,永磁体充磁).这些结果对进一步提高GdBCO超导块材的质量具有一定的指导意义.
关键词:
单畴GdBCO超导块材
,
新顶部籽晶熔渗生长法
,
ZrO2掺杂
,
磁悬浮力
,
捕获磁通密度
