用于块状超导磁体中可靠捕获大于 17 T 磁场的复合叠层
应用物理
2019-12-06 v2 超导电性
摘要
原则上，在块状、单晶粒高温铜氧化物超导体中可实现超过 20 T 的捕获磁场。实现此类性能的主要障碍首先是，在此类捕获场磁体磁化过程中，由于洛伦兹力产生的大拉伸应力，导致这些类陶瓷材料在高场下发生脆性断裂；其次是在磁化过程中，磁通运动引发的灾难性热不稳定性。此外，对于名义上相同工艺制造的一批样品，失效机制的统计特性意味着最佳性能（即超过 17 T 的捕获磁场）无法可靠地实现。磁化过程，尤其是向更高场磁化时，也常常损伤样品，使其在后续磁化中无法重复捕获高磁场。在本研究中，我们报告了在一个由两个直径为 24 mm 的 Ag 掺杂 GdBa2Cu3O7-{\delta} 块状超导体复合材料组成的叠层中，依次捕获约 17 T 磁场的结果：最初在 26 K 下达到 16.8 T，随后在 22.5 K 下达到 17.6 T。该复合材料通过 (1) 不锈钢叠片和 (2) 热装不锈钢环进行加固。17.6 T 的捕获磁场实际上与迄今报道的任何力学和化学组成的块状超导磁体的最高捕获磁场相当，并且这是通过首个采用该技术制造的复合叠层实现的。
引用
@article{arxiv.1908.08614,
title = {Composite stacks for reliable > 17 T trapped fields in bulk superconductor magnets},
author = {Kai Yuan Huang and Yunhua Shi and Jan Srpčič and Mark D Ainslie and Devendra K Namburi and Anthony R Dennis and Difan Zhou and Martin Boll and Mykhaylo Filipenko and Jan Jaroszynski and Eric E Hellstrom and David A Cardwell and John H Durrell},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.08614},
year = {2019}
}
备注
Accepted revised version for Superconductor Science and Technology