MgB2碳纳米管（CNTs）复合材料的改进临界电流密度
超导电性
2007-05-23 v1 强关联电子
摘要
在本研究中，我们报告了在MgB2中不同浓度掺杂/混合碳纳米管（CNTs）的系统研究。通过常压固相反应制备了对应于MgB2+ x at.%CNTs（35 at.% > x > 0 at.%）的复合材料。本研究中的所有样品均采用XRD、SEM和TEM技术进行了结构/微观结构表征。磁化测量通过PPMS进行，Tc和Jct测量通过四探针技术完成。微观结构研究揭示了MgB2-CNTs复合材料的形成。连接MgB2晶粒的CNT可能由于其尺寸（~5-20 nm直径）与MgB2的相干长度（~5-6 nm）兼容以及沿管轴的弹道输运载流能力而增强临界电流密度。发现不同CNT浓度的MgB2样品的Jct变化显著，例如，添加10 at.% CNT的MgB2样品的Jct在20K时约为2.3 x 10^3 A/cm2，而未添加CNT的MgB2样品约为7.2x10^2 A/cm2。在5K下，10 at.% CNTs混合的MgB2样品获得了最佳的Jc结果，Jc在自场下达到~5.2 x10^6 A/cm2，在1T下达到~1.6 x 10^6 A/cm2，在2.6T下达到~2.9 x 10^5 A/cm2，在4T下达到~3.9 x 10^4 A/cm2。10 at.% CNTs混合的MgB2超导体中高的晶内Jc归因于CNTs掺入MgB2的晶体基体中，这能够提供有效的磁通钉扎中心。提出了微观结构特征与超导性能之间的可行关联。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0608700,
title = {Improved Critical Current Density of MgB2 Carbon Nanotubes (CNTs) Composite},
author = {Chandra Shekhar and Rajiv Giri and S. K. Malik* and O N Srivastava},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0608700},
year = {2007}
}
备注
8 pages, 6 figures. To be published in J. Nanoscience and Nanotechnology