具有电流分流器架构的 2G HTS 涂层导体中静态与动态电流转移长度的概念

本文采用实验与数值相结合的方法，重新审视具有电流分流器（CFD）架构的第二代高温超导体涂层导体中的电流转移长度（CTL）概念。CFD 架构已在来自 THEVA 的八个商用涂层导体样品上实现。为测量样品银稳定层中的二维电流分布，我们首先使用自制的 120 通道电压抽头阵列测量表面电势分布。随后，利用与实验数据吻合良好的半解析模型提取了所谓的“静态”CTL（$\lambda_s$）。如本文所定义，二维域上的静态 CTL 是文献中常用定义的推广。此外，我们使用三维有限元模型模拟 CFD 样品中的正常区传播，以量化其“动态”CTL（$\lambda_d$）——本文引入的新概念，定义为在淬火区传播过程中观测到的 CTL。结果表明，对于 CFD 架构，$\lambda_d$ 总是大于 $\lambda_s$，而当稳定层与超导体层之间的界面电阻处处相同时 $\lambda_d = \lambda_s$。我们证明这些不同行为的起因与正常区的形状有关：CFD 架构下正常区为弯曲状，而其他情况下为矩形。最后，我们表明正常区传播速度（NZPV）与 $\lambda_d$ 成正比，而非与 $\lambda_s$ 成正比，这意味着动态 CTL $\lambda_d$ 是 CTL 最一般的定义，在正常区周围出现电流拥挤与非均匀发热时应始终使用。