纳米金刚石掺杂 MgB2 超导体的强场性能
超导电性
2009-11-13 v1
摘要
采用固相法，以 Mg、B 和纳米金刚石 (n-Diamond) 为原料合成了多晶 MgB2-nDx (x= 0 至 0.1) 样品。报道了纳米金刚石掺杂 MgB2-nDx 的磁输运和磁化结果。超导转变温度 (Tc) 在 x 高达 0.05 时未受显著影响，而在 x > 0.05 后略有下降。R(T) 与 H 的测量显示，在相同外加磁场下，添加纳米金刚石的样品具有更高的 Tc 值，从而得出更高的估算上临界场 Hc2 值。磁化测量发现，原始样品的不可逆场值 Hirr 在 4 K 时为 7.5 Tesla，而在相同温度下，添加 3-wt% nD 的样品该值增至 13.5 Tesla。所有温度下的 Jc(H) 图显示，原始 MgB2 在所有外加磁场下的 Jc 值最低，而掺杂 3-wt% nD 的样品在所有磁场下给出最佳的 Jc 值。对于纯样品，低场下的 Jc 值约为 105 A/cm2 量级，但随着施加磁场迅速下降，并在 7 Tesla 以上变得可忽略不计。对于 3%nD 掺杂样品，在 10 K、6 Tesla 磁场下，其 Jc 比纯 MgB2 高出 40 倍，且在 10 Tesla 下其值仍保持在 103 A/cm2 量级。另一方面，在 20 K 时，5%nD 样品在强场下表现出最佳性能。这些结果归因于分散在主体 MgB2 基体中的 n-Diamond 引起的外禀钉扎，以及高掺杂样品中可能的 B 位 C 取代和增加的带间散射引起的内禀钉扎，从而导致掺杂系统具有非凡的性能。
引用
@article{arxiv.0711.4174,
title = {High Field Performance of Nano-Diamond Doped MgB2 Superconductor},
author = {Arpita Vajpayee and V. P. S. Awana* and H. Kishan and A. V. Narlikar and G. L. Bhalla and X. L. Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:0711.4174},
year = {2009}
}
备注
12 PAGES (TEXT+FIGS). ACCEPTED: J. APPL.PHYS. (MMM-2007 Proceedings)