通过可规模化且低成本的织构化制备实现高性能Ba1-xKxFe2As2超导带材
超导电性
2021-10-01 v1
摘要
如今高场磁体的发展强烈依赖于超导材料的性能。铁基超导体具有高的上临界场和低电磁各向异性，使其特别适用于高场应用，尤其是在粒子加速器磁体、核磁共振谱仪、医用磁共振成像系统和核聚变反应堆中。本文通过一种工业上可规模化且低成本的制备策略，在Cu/Ag复合包套的Ba0.6K0.4Fe2As2超导带材中，于4.2 K、10 T外磁场下实现了高达1.1x10^5 A/cm2的实用级临界电流密度。该制备策略结合平轧以诱导晶粒织构，随后进行热等静压致密化。通过改变轧制参数，对晶粒织构程度进行了调控。研究发现，Ba1-xKxFe2As2带材的输运性能可通过轧制过程中施加大量变形而提升，这归因于c轴织构程度的改善。对最高性能带材的微观结构表征表明，Ba1-xKxFe2As2相具有均匀的元素分布和连通性良好的小晶粒。晶界钉扎随之增强，即便在25 K下也有大电流流经样品得以证明。我们的工作证明，就所采用的可行、可规模化且低成本的制备策略以及所获得的高输运性能而言，Cu/Ag复合包套Ba1-xKxFe2As2超导带材有望成为实用高场应用的有力竞争者。
引用
@article{arxiv.2102.10829,
title = {High-performance Ba1-xKxFe2As2 superconducting tapes with grain texture engineered via a scalable and cost-effective fabrication},
author = {Shifa Liu and Chao Yao and He Huang and Chiheng Dong and Wenwen Guo and Zhe Cheng and Yanchang Zhu and Satoshi Awaji and Yanwei Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.10829},
year = {2021}
}
备注
30 pages, 7 figures, accepted to SCIENCE CHINA Materials