Tác động của PbO và MgO kích thước nano, quá trình cán, và thời gian nung đến sự nứt và mật độ dòng điện của băng siêu dẫn Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3O10/Ag

Springer Science and Business Media LLC - Tập 35 - Trang 2293-2300 - 2022
Nabil A. A. Yahya1,2, Ahmed Abdulrab Ali Ebrahim2, Mohamed A. Swillam2, R. Abd-Shukor3
1Department of Physics, Thamar University, Thamar, Yemen
2Department of Physics, School of Sciences and Engineering, American University in Cairo, New Cairo, Cairo, Egypt
3Department of Applied Physics, Universiti Kebangsaan Malaysia, Bangi, Malaysia

Tóm tắt

Bài báo báo cáo về ảnh hưởng của việc thêm hạt nano, quá trình cán, và thời gian nung đến mật độ dòng điện tới hạn Jc của Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3O10 (Bi-2223) bọc bạc. PbO kích thước nano (20–30 nm) với 0.05 wt. % và MgO (20 nm) với 0.1 wt. % đã được thêm vào bột siêu dẫn Bi-2223. Bột được đóng vào ống bạc và biến dạng thành băng thông qua các bước kéo, nung, và cán. Jc với hai thời gian nung (100 h và 150 h) và hai quy trình cán được đo bằng phương pháp bốn đầu dò từ 30 đến 77 K trong trường tự nhiên, và tại 77 K trong các trường từ 0 đến 0.75 T. Ảnh hưởng của PbO và MgO kích thước nano cùng với quá trình chế biến đến vi cấu trúc, pha, và Jc đã được khảo sát. Các tác động của cán so với không cán đến Jc cũng được so sánh. Băng thêm PbO cho thấy Jc cao hơn so với băng thêm MgO, điều này chỉ ra rằng PbO làm tăng khả năng giữ dòng từ tốt hơn so với MgO. Jc của băng thêm PbO được tạo ra từ việc cán lần đầu và nung trong 100 h lần lượt là 28000 A/cm2 và 6000 A/cm2 tại 30 K và 77 K. Jc của băng thêm MgO trong lần cán đầu tiên và nung trong 100 h lần lượt là 17500 A/cm2 và 1500 A/cm2 tại 30 K và 77 K. Cán trung gian gây ra nhiều vết nứt hơn so với những vết nứt có thể được làm lành trong quá trình xử lý nhiệt sau đó. Trong lần cán thứ hai, các băng phát triển nhiều vết nứt, khoảng trống, và vi cấu trúc lỏng lẻo, nơi mà các hạt không được kết nối tốt. Những kết quả này cho thấy rằng thời gian nung lâu hơn làm tăng Jc, nhưng quá trình cán tiếp theo làm giảm Jc của các băng Bi-2223 thêm PbO và MgO.

Từ khóa

#Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3O10 #mật độ dòng điện tới hạn #PbO kích thước nano #MgO #quá trình nung #quá trình cán #vi cấu trúc

Tài liệu tham khảo

Skov-Hansen, P., Koblischka, M.R., Vase, P., Kovac, P., Marti, F.: IEEE Trans. Appl. Supercond. 11, 3740 (2001) Siregar, D.R.D., Yudanto, S.D., Chandra, S.A., Lubis, E.F.R., Humaidi, S., Darsono, N.: Mater. Minerals. 31, 76 (2021) Lu, X.Y., Yi, D., Nagata, A.: J. Phys. Conf. Ser. 1590, 012028 (2020) Zhang, P.X., Zhou, L., Li, C., Liu, F., Jiang, B., Zheng, H.L., Yu, Y., Feng, Z.M.: Physica C. 412, 1120 (2004) Yahya, N.A.A., Al-Sharabi, A., Suib, N.R.M., Chiu, W.: R. Abd-Shukor. Ceram. Int. 42, 18347 (2016) Togano, K., Gao, Z., Matsumoto, A., Kumakura, H.: Supercond. Sci. Technol. 26, 115007 (2013) Balachandran, U., Iyer, A., Youngdahl, C., Motowidlo, L., Hoehn, J., Haldar, P.: In Adv. Cryogenic Eng. Mater. Springer. 289, (1994) Takeda, Y., Iwami, T., Saito, Y., Motoki, T., Shimoyama, J.I.: Physica C. 584, 1353873 (2021) Grasso, G., Jeremie, A., Flukiger, R.: Supercond. Sci. Technol. 8, 827 (1995) Parrell, J.A., Polyanskii, A.A., Pashitski, A.E., Larbalestier, D.C.: Supercond. Sci. Technol. 9, 393 (1996) Lee, M.H., Park, H.S., Lee, H.G., Hong, G.W.: In Adv. Supercond. Springer, X. 803, (1998) Masnita, M.J., Awang, R., Abd-Shukor, R.: Sains Malaysiana. 51, 315 (2022) Nurbaisyatul, E.S., Azhan, H., Ibrahim, N. Saipuddin, S.F.: Cryogenics. 119, 103353 (2021) Fallah-Arani, H., Sedghi, A., Baghshahi, S., Tehrani, F.S., Moakhar, R.S., Riahi-Noori, N., Nodoushana, N.J.: J. Alloys Compd. 900, 163201 (2022) Yahya, N.A.A., Abd-Shukor, R.: Ceram. Int. 40, 5197 (2014) Yahya, N.A.A., Abd-Shukor, R.: Adv. Condens. Matter Phys. 2013, 821073 (2013) Yahya, N.A.A., Abd-Shukor, R.: Int. J. Electrochem. Sci. 14, 11509 (2019) Yahya, N.A.A., Abd-Shukor, R.: J. Supercond. Novel Magn. 27, 329 (2014) Masnita, M.J., Abd-Shukor, R.: Results Phys. 17, 103177 (2020) Singh, J.P., Joo, J., Vasanthamohan, N., Poeppel, R.B.: J. Mater. Res. 8, 2458 (1993) Lee, H.G., Kim, W.J., Hong, G.W., Lee, M.H., Park, H.S.: Physica C. 297, 124 (1998) Yang, T., Li, W., Xin, Y., Chen, X., Yang, C., Tang, C., Lu, J.: Physica C. 1582, 1353825 (2021)