Alta densidad crítica de corriente y campo de irreversibilidad mejorado en películas finas de MgB2 superconductoras

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Física de la materia condensada Física de la materia condensada

Sus antecedentes:

• El diboruro de magnesio (MgB2) exhibe superconductividad a 39 K, ofreciendo una nueva clase de materiales superconductores.
• MgB2 tiene una temperatura de transición más alta que los superconductores convencionales como Nb3Sn y Nb-Ti.
• Una limitación del MgB2 es su modesto campo de irreversibilidad (H*), que restringe las aplicaciones prácticas.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el efecto de la aleación de oxígeno en las propiedades superconductoras de las películas delgadas de MgB2.
• Para mejorar el campo de irreversibilidad (H*) y las densidades críticas de corriente de MgB2 para aplicaciones de alto campo.

Principales métodos:

• Fabricación de películas finas de MgB2 aleadas con oxígeno.
• Medición de la dependencia de la temperatura del campo de irreversibilidad (H*(T)).
• Evaluación de las densidades críticas de corriente en varios campos magnéticos y temperatura de helio líquido (4.2 K).

Principales resultados:

• Las películas delgadas de MgB2 aliadas con oxígeno exhiben una dependencia de temperatura H*(T) más pronunciada en comparación con el MgB2 a granel.
• Se logró un campo de irreversibilidad (H*) superior a 14 T a 4,2 K.
• Se demostraron altas densidades críticas de corriente: 1 MA cm-2 a 1 T y 105 A cm-2 a 10 T.

Conclusiones:

• La aleación de oxígeno mejora significativamente el rendimiento superconductor de campo alto de MgB2.
• Las películas delgadas modificadas de MgB2 muestran un potencial considerable para aplicaciones electrónicas y de imanes superconductores de alto campo.