【摘 要】
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Li掺杂能够有效提高顶部籽晶熔融织构生长(TSMTG)单畴GdBCO超导块材的超导性能,对新型顶部籽晶熔渗生长法(Gd+0 11 TSIG)是否同样有效,目前还未见相关报道.本文采用新型G
【机 构】
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陕西师范大学物理学与信息技术学院,西安710062
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Li掺杂能够有效提高顶部籽晶熔融织构生长(TSMTG)单畴GdBCO超导块材的超导性能,对新型顶部籽晶熔渗生长法(Gd+0 11 TSIG)是否同样有效,目前还未见相关报道.本文采用新型Gd+011 TSIG法,通过在固相源中添加Li2CO3的方法,制备出了组分为(1-x)(Gd2O3+1.2BaCuO2) +xLi2CO3的单畴GdBCO超导块材(其中x=0、0.04、0.08、0.10、0.12、0.16 wt.％),并研究了Li2CO3的掺杂量x对样品的生长形貌、微观结构、临界温度Tc、磁悬浮力以及捕获磁通密度的影响.研究结果表明,当x在0-0.12 wt.％的之间时,均可制备出单畴性良好的样品,且Li2CO3的掺杂对样品中Gd211粒子的分布和粒径没有明显影响.随着Li2CO3掺杂量x的增加,样品的临界温度Tc呈现下降的趋势,这是由于Li+替代GdBCO晶体中Cu2+所致.样品磁悬浮力和捕获磁通密度均呈现先增大后减小的变化规律,当x=0.10 wt.％时,磁悬浮力38.47 N(77 K,0.5T)和捕获磁通密度0.31 T(77 K,0.5 T)均达到最大.这些结果表明,采用新型Gd+011TSIG法制备单畴GdBCO超导块材时,掺杂适量的Li不仅不会使样品的Tc明显下降,而且可以在GdBCO晶体中引入一定的晶格畸变缺陷,从而达到提高样品磁通钉扎能力和超导性能之目的.
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