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MgB2超导体的发现使它成为超导领域的焦点,由于它具有较高的Tc,有希望在小型制冷机的工作下实现超导应用,还可以通过掺杂来实现高场的应用,所以MgB2超导体具有很光明的前途。
我们小组就HPCVD方法制备MgB2超导膜取得了很大的成功,在金属衬底如不锈钢和金属铌,非金属衬底如蓝宝石衬底和碳化硅纤维上分别进行镀膜,通过电性测量和磁性测量得到了样品的上端临界磁场Hc2(T)和不同温度下的超导临界电流密度,为MgB2超导体的实用化奠定了基础。
通过对不锈钢样品镀膜的弯折发现,样品具有较强的抗弯折能力,这点也可以从SEM照片可以得到证明。同时样品的RRR值会发生轻微的下降,这要是由于弯折所造成的膜面断裂和晶界的连接性变差。同时我们也对样品正常态的R-T曲线进行了拟合,发现跟Al2O3的很不一样,这主要是由于不锈钢衬底对MgB2薄膜的电阻修正引起的。
通过对金属铌衬底镀膜的电性和磁性测量发现,样品具有较低的上端临界磁场,同时在10K和零场下具有2MA/cm3的超导临界电流密度,这点跟蓝宝石衬底镀膜样品大致相当。同时发现样品的RRR值跟Tc没有必然的联系,这跟蓝宝石衬底的行为不同,这是因为金属衬底对MgB2的RRR值起着修正作用。
通过测量蓝宝石衬底镀膜样品,我们发现样品具有13.6T的上端临界磁场,这个数值相对较小,同时样品在5K和零场下具有5MA/cm2的超导临界电流密度,同时我们计算出样品的电子平均自由程,得出样品是干净的结论。通过分析样品的R-T曲线指数行为,得出样品是由纯净的MgB2超导体组成,不含有过量的Mg.
通过测量碳化硅纤维镀膜样品,发现样品具有较高的Tc,同时样品的R-T曲线指数受到半导体衬底的影响而跟金属衬底和非金属衬底明显不同。同时我们通过对SiC衬底的磁化测量,得到了在不同温度和磁场下的超导临界电流密度。在10K和零场的条件下,样品的Jc达到了6MA/cm2的大小,