碳浓度和芯丝数量对先进内部镁渗透法制备 MgB2 线材的影响

本文展示了一种先进的内部镁渗透法（AIMI），该方法能有效制备含有高密度 MgB2 层且具有高临界电流密度的超导线材。在本研究中，针对一系列 AIMI 法制备的 MgB2 线材，考察了其磁场下临界电流密度与碳掺杂水平、热处理（HT）时间及芯丝数量的关系。对于我们的单芯 AIMI 线材，当碳浓度为 3 mol% 且在 675 {\deg}C 下热处理 4 小时时，其最高层临界电流密度 $J_c$ 在 10 T、4.2 K 条件下达到 1.5 x 10^5 A/cm2。还在 4.2 K 下测量了十八芯掺碳 AIMI 线材的短样和一米长样品的传输临界电流。其层 $J_c$ 在 5 T 时达到 4.3 x 10^5 A/cm2，在 10 T 时达到 7.1 x 10^4 A/cm2，是最佳 PIT 线材的两倍。对这些结果的分析表明，经过进一步优化后，AIMI 线材兼具高层 $J_c$ 和高工程 $J_e$，具有巨大的商业应用潜力。