The onset of dissipation in high-temperature superconductors: magnetic hysteresis and field dependence.
The onset of dissipation in high-temperature superconductors: magnetic hysteresis and field dependence.
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DOI：
10.1038/s41598-018-32811-6
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发表时间：
2018-09-27
影响因子：
4.6
通讯作者：
Tallon JL
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Talantsev EF;Strickland NM;Wimbush SC;Brooks J;Pantoja AE;Badcock RA;Storey JG;Tallon JL
最近，我们表明，超导线材的自场传输临界电流 Ic(sf) 可以用比传统（任意）电场准则 Ec = 1 μV/cm 更基本的方式定义。我们将 Ic(sf) 定义为阈值电流 Ic,B，在该阈值电流下，在高温超导带表面上任意点测量的局部磁通密度 B⊥ 的垂直分量随着传输电流的增加，突然从非线性关系转变为线性关系。这种效应是由于带宽度上的电流分布逐渐从不均匀转变为均匀造成的。人们发现这种渐进式转变的完成是独一无二的。它与第一次可辨别的耗散开始同时发生，并且紧接着可测量电场的形成。在这里，我们证明了临界电流的相同 Ic,B 定义适用于存在外部外加磁场 Ba 的情况。在此处提供的所有实验数据中，发现 Ic,B 显着 (10–30%) 低于 Ic,E（由常见电场标准 Ec = 1 µV/cm 确定），并且 Ic,B 处的 Ec 比 Ic,E 处的 Ec 低 50 倍。
Recently, we showed that the self-field transport critical current, Ic(sf), of a superconducting wire can be defined in a more fundamental way than the conventional (and arbitrary) electric field criterion, Ec = 1 μV/cm. We defined Ic(sf) as the threshold current, Ic,B, at which the perpendicular component of the local magnetic flux density, B⊥, measured at any point on the surface of a high-temperature superconducting tape abruptly crosses over from a non-linear to a linear dependence with increasing transport current. This effect results from the current distribution across the tape width progressively transitioning from non-uniform to uniform. The completion of this progressive transition was found to be singular. It coincides with the first discernible onset of dissipation and immediately precedes the formation of a measureable electric field. Here, we show that the same Ic,B definition of critical currents applies in the presence of an external applied magnetic field, Ba. In all experimental data presented here Ic,B is found to be significantly (10–30%) lower than Ic,E determined by the common electric field criterion of Ec = 1 µV/cm, and Ec to be up to 50 times lower at Ic,B than at Ic,E.
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