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纳米Al粉掺杂对MgB₂ 超导块材超导电性和显微结构影响

郭方方 , 徐政 , 许红亮 , 冯勇

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00133

以纳米Al粉为掺杂物质,借助超声 分散,较好地解决了纳米Al粉的团聚及其与B粉的均匀混合问题, 制备出了1mol％、2mol％、5mol％、8mol％纳米Al粉掺杂的MgB₂ 超导块材, 并对掺杂效果和机理进行了研究. 物相和显微结构分析表明, Al能够替代Mg进入MgB₂ 晶格内, 并导致MgB₂ 的晶胞参数 a 、 c 逐渐降低, 其中 c 的降低幅度较大. 随着Al掺量的增加, MgB₂ 的临界温度 T_c 逐渐降低, 由未掺杂时的38.5K降低至掺杂8mol％ Al时的35.5K. 超导电性研究结果表明, 纳米Al粉掺杂, 在低温、高场、低掺杂量的条件下可以改善MgB₂ 的超导性能, 掺杂量过大反而
抑制MgB₂ 的超导性能, 2mol％的纳米Al粉掺杂效果最好.

关键词: 纳米Al粉掺杂 , MgB2 bulk superconductor , superconductivity , microstructure

纳米Al粉掺杂对MgB2超导块材超导电性和显微结构影响

郭方方 , 徐政 , 许红亮 , 冯勇

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2007.01.027

以纳米Al粉为掺杂物质,借助超声分散,较好地解决了纳米Al粉的团聚及其与B粉的均匀混合问题,制备出了1mol%、2mol%、5mol%、8mol%纳米Al粉掺杂的MgB2超导块材,并对掺杂效果和机理进行了研究.物相和显微结构分析表明,Al能够替代Mg进入MgB2晶格内,并导致MgB2的晶胞参数a、c逐渐降低,其中c的降低幅度较大.随着Al掺量的增加,MgB2的临界温度Tc逐渐降低,由未掺杂时的38.5K降低至掺杂8mol%Al时的35.5K.超导电性研究结果表明,纳米Al粉掺杂,在低温、高场、低掺杂量的条件下可以改善MgB2的超导性能,掺杂量过大反而抑制MgB2的超导性能,2mol%的纳米Al粉掺杂效果最好.

关键词: 纳米Al粉掺杂 , MgB2超导块材 , 超导电性 , 显微结构

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