两层 REBCO 带材间氧化层引起的接触电阻率
应用物理
2020-04-22 v1 超导电性
摘要
在无绝缘（NI）REBCO 磁体中，匝间接触电阻率（Rc）决定了其失超自保护能力、充电延迟时间以及磁场斜坡期间的能量损耗。因此，能够控制适用于各种 NI 磁体线圈的一系列 Rc 值至关重要。我们使用商用氧化剂 Ebonol C 处理 REBCO 带材的铜表面。通过截面透射电子显微镜（TEM）和 X 射线光电子能谱（XPS）对氧化铜层进行表征。在 98 {\deg}C 下于 Ebonol C 中形成 1 分钟的氧化层为约 0.5 um 的 Cu2O。两根氧化 REBCO 之间的 Rc 在 4.2 K 时约为 35 mOhm-cm2，并随接触压力循环缓慢下降。Rc 在 77 K 时有所增大但仅轻微。我们还研究了不锈钢共绕带材氧化对 Rc 的影响。通过 TEM 和 XPS 检测了 316 不锈钢带材的天然氧化物以及空气中 200 - 600 {\deg}C 加热后的氧化物。天然氧化层约 3 nm 厚。在 300 {\deg}C 加热 8 分钟和 600 {\deg}C 加热 1 分钟后，其厚度分别增至约 10 和 30 nm。对于表面氧化物约 10 nm 的不锈钢带材，30000 次压力循环使 Rc 降低近 4 个数量级；而在 77 K 时仅轻微变化。对于具有 30 nm 氧化物的表面，Rc 随载荷循环适度下降。结果表明，为使氧化不锈钢在大量载荷循环下获得稳定 Rc，需要相对较厚的氧化膜。
引用
@article{arxiv.1912.01515,
title = {Contact resistivity due to oxide layers between two REBCO tapes},
author = {Jun Lu and Yan Xin and Eric Lochner and Kyle Radcliff and Jeremy Levitan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.01515},
year = {2020}
}
备注
10 figures