ВЛИЯНИЕ МОДИФИКАЦИИ СТРУКТУРЫ НА ТРАНСПОРТНЫЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИТНЫХ СВЕРХПРОВОДНИКОВ С ВЫСОКОЙ ДИСПЕРНОСТЬЮ (по материалам докторской диссертации)

Аннотация

Диссертация посвящена систематическому исследованию особенностей электродинамического поведения низкотемпературных и высокотемпературных сверхпроводников произведенных по различной технологии и содержащих различный тип пиннинга вихревой структуры, который обеспечивает высокие значения токонесущей способности этих материалов. Получены экспериментальные результаты по положительному влиянию искусственных центров пиннинга на основе BSO и BZO на транспортные и магнитные характеристики промышленных ВТСП лент 2-го поколения, включая результаты по улучшению пиннинга вихревой структуры при  изменении стехиометрии и варьирования редкоземельного элемента. Важно, что указанные изменения могут быть внедрены и осуществляться непосредственно на стадии промышленного производства ВТСП лент с целью повышения токонесущей способности и использования их для магнитных систем с сильным полем для электроэнергетики, медицины, авиастроения и прикладных исследований. Установлено, что дозированное облучение протонами с энергией до 32 МэВ композитных проводов НТСП на основе интерметаллидов, приводит к увеличению токонесущей способности до 15% без значительного снижения критической температуры. Увеличение токонесущей способности связано с контролируемым образованием новых дефектов матрицы сверхпроводника: каскадов ионных треков, кластеров вакансий и междоузлий, размером порядка длины когерентности и заданной плотности. Важно, что дозированное облучение позволяет создавать искусственные центры пиннига в промышленно изготовленных НТСП материалах, а также распространяется на ВТСП, в том числе и при  разном типе облучений. Установлено, что дозированная имплантация тяжелыми ионами с задаваемой энергией композитных ВТСП лент 2-го поколения приводит к увеличению токонесущей способности на 50% в нулевом магнитном поле и до 300% во внешнем магнитном поле. Увеличение токонесущей способности связано с контролируемым образованием новых дефектов разных типов в зависимости от имплантируемых атомов: для золота и никеля преобладают точечные дефекты размером порядка длины когерентности, для ксенона и висмута ионные треки определенной концентрации, зависящей от дозы облучения. Важно, что такая имплантация может быть внедрена и осуществляться на завершающей стадии промышленного производства ВТСП лент, которые могут быть использованы в качестве токонесущих компонентов при создании установок термоядерного синтеза и ускорителей высоких энергий.Моделирование альтернативного подхода к увеличению токонесущей способности трехфазных ВТСП кабелей за счет увеличения концентрации редкоземельного элемента и изменения толщины подложки в ВТСП лентах 2-го поколения, показало значительное снижение потерь на фоне увеличения критической плотности тока по отношению к кабелям на основе этих лент со стехиометрическим составом и стандартной подложкой из сплава Хастеллой. 

Возврат к списку