本工作在空气中成功地制备了直径为32 mm、厚度为13 mm的高性能、大尺寸GdBa2 Cu3 O7-δ(GdBCO)单畴超导块材.以YBa2 Cu3 O7-δ(Y123)作为液相源可以有效地避免生长过程中液相源的扩散流失,并有利于GdBCO超导块材的性能提升.通过研究该超导块材的超导性能和微观结构发现,整个样品的超导转变温度保持在94 K以上,最大捕获磁场(Btrap)可以达到0.29 T.在77 K的温度及自场条件下,由于Gd2BaCuO5(Gd211)粒子的富集,在距样品表面较远的边缘位置的B2样品中获得最大临界电流密度,其值可达5.29×104 A/cm2.在离超导块材表面较近的区域,液相源的不足使得该区域的钉扎中心主要由氧缺陷来提供,而氧缺陷形成的磁通钉扎中心在籽晶下方聚集,并且其扩散速率会随着氧缺陷与籽晶间距离的增加而减小,这提高了籽晶下方位置的C1样品的临界电流密度,使之高于边缘位置的B1样品的临界电流密度.而在离超导块材表面稍远的区域,充足的液相源使该区域的钉扎中心主要由Gd211粒子来提供,而籽晶下方位置的C2样品和边缘位置的B2样品的临界电流密度相差不大,这是由于在离块材表面稍远的区域都存在大量的Gd211粒子作为磁通钉扎中心;并且由于Gd3+对Ba2+的替代,两者的临界电流密度在中高场下都有一定的提高,这对超导块材的应用非常重要.

单畴GdBCO超导块材;顶部热籽晶熔融织构生长法;捕获磁通密度;临界电流密度

张嘉颖;袁玖玮;张玉凤;娄紫微;周文礼;张晓娟;彭麟;徐燕;徐建明;杨瑰婷;和泉充

上海电力大学数理学院,上海201306;上海空间电源研究所空间电源技术国家重点实验室,上海200245;日本东京海洋大学应用物理实验室,东京135?8533

材料导报

[1]张嘉颖;袁玖玮;张玉凤;娄紫微;周文礼;张晓娟;彭麟;徐燕;徐建明;杨瑰婷;和泉充-.顶部热籽晶熔融织构生长法制备的单畴GdBCO块材的超导性能)[J].材料导报,2022(15):9-14

顶部热籽晶熔融织构生长法,GdBCO,GdBa2,YBa2,Y123,Btrap,Gd2BaCuO5,Gd211,捕获磁通密度

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