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许多关于MgB2临界电流密度的报道表明提高其晶粒连接性是很重要的,因为它的临界电流密度远低于其它金属以及合金超导体的值,这归因于其晶粒间的弱连接。在本论文的研究中,我们把重点放到MgB2块材总的临界电流密度、超导电流输运通道、晶粒连接性以及它们同样品缺陷关系的分析上。用PIT(powder in tube)法制备样品。分别用XRD和SEM分析不同制备参数对MgB2样品相成份和微观结构的影响。SEM图像显示MgB2样品内有少量空穴存在,表明样品内部有高密度的填充因子。同时XRD分析表明样品中有少量的MgO存在,说明制备过程中晶粒表面发生了氧化反应。SEM和XRD分析表明随着制各参数的变化样品中存在各种缺陷。用超导量子磁力仪(SQUIDmagnetometer)测量样品的临界温度。结果发现所有样品的临界温度都接近38.5K,且波动小于1K。实验中分别用Campbell法和SQUID magnetometer对样品的临界电流密度进行分析,发现用Campbell法得到的临界电流密度小于SOUID magnetometer测试得到的值,这表明由于各种缺陷的存在和电子关联性的减小降低了MgB2块材样品总体的临界电流密度。
为了对多晶MgB2块材样品的临界电流密度和晶粒连接性进行定量的分析,我们用计算机模拟出包含有随机分布的空穴、表面氧化的晶粒和其它缺陷的二硼化镁块材样品的微观形貌,并成功的模拟出了渗透到样品内部的交流磁通的分布的形状。依据Campbell法原理在得到二硼化镁块材内的交流磁通的分布形状的基础上模拟出不同缺陷密度的样品的临界电流密度。且同利用SQUID magnetometer实验结果比较可知,我们的计算机模拟是成功的,这表明通过对试验得到的临界电流密度和另外一些参数的比较可以定量的得到样品内总的临界电流密度同缺陷的关系,研究表明计算机模拟对分析多晶MgB2块材样品内部的临界电流密度和晶间关联性是一种可行的方法。