改进型镁扩散法制备高临界电流密度MgB₂超导体性能研究（英文）

侯艳荣¹，潘熙锋¹，闫果¹，王大友¹，崔利军¹，冯建情²，冯勇^1,2

1. 西部超导材料科技股份有限公司超导材料制备国家工程实验室2. 西北有色金属研究院

摘 要：采用一种改进型镁扩散法成功制备出密度达到1.95g/cm³的MgB₂超导块材。研究了不同的热处理条件对MgB₂块材的超导转变温度和临界电流密度性能的影响。采用最佳热处理条件制备的MgB₂超导体T_c和J_c分别达到了38.1K和0.53MA/cm²（10K,自场）。为了改进镁扩散法MgB₂超导体中弱的高场磁通钉扎性能,还研究了nanao-Pr₆O₁₁和C掺杂对MgB₂超导体的临界电流密度和不可逆场的影响。结果表明C掺杂的MgB₂超导体临界电流密度在10K,6T下达到了104A/cm²,该结果比未掺杂MgB₂超导体在同样条件下性能提高了2个量级,甚至比固态反应法制备的nano-C掺杂MgB₂超导体性能更好。利用该方法制备的nanao-Pr₆O₁₁掺杂的MgB₂超导体在10K,2T下也比未掺杂样品Jc提高达9.4倍。根据大量的实验结果和理论分析作者提出基于改进型镁扩散法和化学掺杂,包括纳米粒子和C掺杂,很有可能是一种制备高性能MgB₂超导体非常有效的途径。

关键词：MgB₂;扩散法;临界电流密度;磁通钉扎;