学术
无定形碳掺杂对MgB2超导块材微结构及超导电性的影响
王庆阳[1,2] 闫果[1] 刘国庆[1] 李金山[2] 张平祥[1,2] 卢亚峰[1] 杨烨[3] 蒲明华[3] 赵勇[3]
[1]西北有色金属研究院,陕西西安710016 [2]西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安710072 [3]西南交通大学,四川成都610031
摘 要:
以无定形碳粉末作为掺杂物质，通过固相烧结的方法，在750℃，高纯氩气保护下，热处理2h制备了MgB2-xCx（x=0，0．05，0．10，0．20，0．30）超导块材。用X射线衍射（XRD）仪，扫描电子显微镜（SEM）和物性测试仪（PPMS）对样品的微观结构和超导电性进行了系统分析。结果显示，在750℃热处理条件下，有部分碳进入MgB2的晶格中，其余碳处于MgB2的晶界处。少量碳掺杂可以有效细化MgB2晶粒，并改善MgB2的超导电性。MgB19C0.1块材的临界电流密度（Jc）在20K，3T条件下达到8×10^4A／cm^2，表明无定形碳掺杂可有效提高MgB2的磁通钉扎。[著者文摘]
文章出处:
《稀有金属材料与工程》-2007年36卷8期 -1440-1443页
栏目信息:
文献标识码:
A
文章编号:
1002-185X（2007）08-1440-04
Effect of Amorphous Carbon Doping on Microstructure and Superconducting Properties of MgB2 Bulk
Wang Qingyang, Yah Guo, Liu Guoqing, Li Jinshan, Zhang Pingxing, Lu Yafeng, Yang Ye, Pu Minghua, Zhao Yong （1. Northwest Institute for Nonferrous Metal Research, Xi＇an 710016, China;2. State Key Laboratory of Solidification Processing, Northwestern Polytechnical University, Xi＇an 710072, China;3. Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China）
Abstract:
Amorphous carbon doped MgB2-xCx （x=0, 0.05, 0.10, 0.20, 0.30） samples were synthesized by solid state reaction method at 750 ℃ for 2 h in high pure argon. The microstructure and superconducting properties of all samples were investigated by X-ray diffraction （XRD）, scanning electronic microscopy （SEM） and physical property measurement system （PPMS）. The results show that a part of doping carbon enters MgB2 crystal lattice and the residue at grain boundary of MgB2. Ultra thin MgB2 grains can be found in slight carbon doped sample, which can improve flux pinning. The Jc value of MgB1.9C0.1 sample reaches 8×10^4A/cm^2 at 20 K, 3 T.[著者文摘]
Key words:
MgB2 bulk; amorphous carbon; doping; microstructure
基金资助:
国家重点基础研究发展计划（2006CB601004）和国家自然科学基金（50672077）
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