纳米微粒BaFe₁₂O₁₉掺杂对单畴超导块材GdBa₂Cu₃O_7-δ性能的影响

作者：张晓娟; 张玉凤; 彭里其; 周文礼; 徐燕; 周迪帆; 和泉充

来源：Acta Physica Sinica, 2015, 64(24): 323-329.

• GdBa2Cu3O（7-δ）超导块材
• 顶部籽晶熔融织构方法
• 临界电流密度
• 纳米微粒BaFe12O19

磁通钉扎性能对GdBa2Cu3O7-δ超导块材的实际应用具有重要的影响,而引入合适的第二相粒子可以改善GdBa2Cu3O7-δ超导块材的磁通钉扎性能.本文采用顶部籽晶熔融织构法成功地制备出纳米微粒BaFe12O19（12O19（x=0,0.2 mol%,0.4 mol%,0.8 mol%）+10 wt%Ag2O+0.5 wt%Pt.通过研究不同掺杂量的BaFe12O19微粒对GdBa2Cu3O7-δ超导块材微观结构和超导性能的影响,结果表明当掺杂量为0.2 mol%时,样品的临界电流密度几乎在整个外加磁场下都有明显的提高.在零场下,临界电流密度达到5.5×104A/cm2.纳米微粒BaFe12O19不仅可以保持掺杂前的化学组成,作为有效的钉扎中心存在于超导块材中,并且能够改善Gd2BaCuO5粒子的分布和细化Gd2BaCuO5粒子,使Gd2BaCuO5粒子的平均粒径由未掺杂时的1.4μm减小到掺杂后的0.79μm,进而提高了超导块材的临界电流密度和俘获磁场,明显提高了GdBa2Cu3O7-δ超导块材的超导性能.临界温度TC也有所提升,并能够维持在92.5 K左右.该结果为进一步研究纳米磁通钉扎中心的引入并改善GdBa2Cu3O7-δ超导块材的性能有着重要的意义.

• 单位
  上海电力大学; 数理学院