強磁場中での高品位Bi系高温超伝導体の育成

强磁场中高品位铋基高温超导体的生长

• 批准号: 11875161
• 负责人: 永田 明彦
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Akita University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11875161/
• 关键词: 酸化物超伝導体; Bi-2223相; 強磁場; 凝固; 配向性; 高温超伝導体; Bi超伝導体; 磁場中凝固; 方位制御; Bi-2212; Bi-2223

Bi系高温超伝導体は基板および自由表面近くでc軸配向するがバルクの内部では配向化は困難である。超伝導特性のうち、臨界電流は結晶の配向性に強く影響されるため試料全体の配向性をコントロールすることが重要である。強磁界中での凝固は、晶出物の形状や磁化率の異方性により配向が可能で、Bi-2212超伝導体の配向化の研究はなされてきたが、Bi-2223相に対する研究はまだない。本研究では、Bi-2223組成(Bi_<1.8>Pb_<0.4>Sr_<1.9>Ca_<2.1>Cu_<3.5>O_x)の試料を8Tの強磁界下で、種々の温度で半溶融後、種々の速度で凝固・冷却し、その後840℃で240h熱処理した。また、人工的のピン止め効果およびBi-2223相の生成能を期待して、種々添加物を加えて同様の溶融処理および熱処理を行った。主な結果は以下に示す。1.磁界の有無にかかわらず、半溶融で生成する超伝導相はBi-2212相であった。2.無添加試料の配向性を、表面および界面の影響を受けない内部を切り出してXRDにより調べると、半溶融温度870,875および880℃、その後の冷却速度0.5〜5℃/hでは、配向性は875℃,2℃/hが良く、SEMによる組織観察とも一致した。3.その後の840℃-240hの熱処理で、生成していたBi-2212相は配向性をそのまま引き継いでBi-2223相に転換した。4.Bi-2212相およびBi-2223相の配向化にともなう異方性はVSMによる磁化測定からも確認された。5.ピン止め効果およびBi-2223相の生成能を期待してB_2O_3,MgOおよびAg_2Oを添加し、強磁界下で処理した試料では、0.05%B_2O_3の添加は配向性は改善しないがBi-2223相の生成に有効であり、MgOおよびAg_2Oの添加はBi-2223相のc軸配向を無添加試料より高いことが分かった。

In Bi-based high-temperature superconductors, the free surface of the substrate is close to the c-axis alignment, and the internal alignment is difficult to achieve. Superconducting properties, critical current, crystallization and alignment are very important factors affecting the alignment of the entire sample. Possibility of solidification in the strong magnetic field, anisotropy of crystal shape, magnetic susceptibility, and alignment, Bi-221 2 Research on alignment of superconductors and research on Bi-2223 phase alignment. In this study, the composition of Bi-2223 (Bi_<1.8>Pb_<0.4>Sr_<1.9>Ca_<2.1>Cu_<3.5>O _x) The sample is under the strong magnetic field of 8T, the temperature is half-melted, the speed is solidified and cooled, and the heat treatment is 840℃ for 240h.また, artificial のピンめeffect およびBi-2223 phase のgenerating energy をexpectation して, kind 々 additives をえて Same as 様のmelting treatment およびheat treatment を行った. The main results are shown below. 1. The presence or absence of the magnetic field is the same as the semi-melted super-conducting phase. The Bi-2212 phase is the same. 2. Orientation without added sample, surface and interface influence, internal and external XRD adjustment, semi-melting temperature 870, 875 The temperature is 880℃, the cooling rate is 0.5~5℃/h, the alignment is 875℃, 2℃/h is good, and the SEM microstructure observation is consistent. 3. After the heat treatment at 840℃-240h, the Bi-2212 phase alignment and Bi-2223 phase alignment will be improved. 4. Alignment of Bi-2212 phase and Bi-2223 phase, anisotropy and VSM, magnetization measurement and confirmation. 5. The production effect of Bi-2223 phase is expected to be B_2O_3, MgO is added to Ag_2O, the sample is processed under the strong magnetic field, and 0.05% B_2O_3 is used. Adding alignment properties improves the generation of Bi-2223 phase, which is effective and effective, MgO およびA The addition of g_2O and the c-axis alignment of the Bi-2223 phase are the same as the sample without addition.

项目成果

X.Y.Lu: "Texture and Formation of (Bi,Pb)-2223 Phase After Partial-melting and Solidification in High Magnetic Field"IEEE Trans.Appl.Supercond. (in print). (2001)

X.Y.Lu：“高磁场中部分熔化和凝固后(Bi,Pb)-2223相的织构和形成”IEEE Trans.Appl.Supercond。

A.Nagata: "Microstructure of Bi-based Superconductors Produced by Partial-melting and Solidification in High Magnetic Field"Proc.IWCC-HTS (Oct.17-19), Fukuoka. 22-23 (2000)

A.Nagata：“高磁场中部分熔化和凝固产生的双基超导体的微观结构”Proc.IWCC-HTS（10 月 17 日至 19 日），福冈。

X.Y.Lu: "Microstructure and formation of (Bi,Pb)-2223 Phase in partial-melting and sintering process"Studies of High Temperature Superconducturs. mol.35. 119-166 (2001)

陆X.Y.：“部分熔化和烧结过程中(Bi,Pb)-2223相的微观结构和形成”高温超导研究。