双种子GdBCO超导体批量与缓冲器的性能通过修改TSMG方法

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
• 超导电性 超导电性 超导电性

背景情况:

• 大尺寸的REBCO超导体散体对于应用至关重要,但由于多种植的谷物界限,其性能受损.
• 在REBCO散装制造中使用顶部种子融纹理增长 (TSMG) 方法.
• 改善大型REBCO散体中的超导特性仍然是一个重大挑战.

研究的目的:

• 通过减轻粒度边界效应,增强GdBCO散体的超导性能.
• 调查缓冲层和种子晶体排列对GdBCO散装的性能的影响.
• 为了优化制造过程使用YBa2Cu3O7-x (Y123) 作为液相源.

主要方法:

• 经过修改的TSMG方法用于生长GdBCO批量与缓冲层 (25毫米直径,12毫米厚度).
• 两个种子晶体排列 (100/100) (S_A) 和 (110/110) (S_B),使用了12毫米的距离.
• 使用YBa2Cu3O7-x (Y123) 作为液相源来影响Gd溶液度和Gd211粒子特性.

主要成果:

• 带有缓冲层的GdBCO批量表现出更好的超导特性,被困场显示了两个峰值.
• 大量S_B ((110/110) 排列) 显示出卓越的性能,达到0.35 T和0.29 T的最大被困场,与S_A相比,在磁场中具有更高的Jc值.
• 临界过渡温度仍然很高 (94-96 K),S_B显示出明显的第二峰值效应,归因于Gd/Ba替换.

结论:

• 引入缓冲层和 (110/110) 种子安排有效地改善了GdBCO散装的被困场和临界电流密度 (Jc).
• 液相源Y123通过影响Gd溶解物度和Gd211颗粒大小,在优化Jc方面发挥了作用.
• 与S_A相比,S_B的总体超导性能更好,因为其残留和杂质相较少.