YBCO超导薄膜裂纹尖端电流分布奇异性的实验研究
发布时间：2021-11-20 08:53
与传统材料相比,高温超导材料因具有高的临界转变温度、无阻载流和完全抗磁等特点在交通运输、医疗、通讯、能源等领域具有重要的应用前景。对于薄膜类高温超导材料,制成的滤波器、量子干涉器等被广泛应用到信息、军事、科学研究等前沿领域,成为世界各国争相抢占的新技术高地。其中最具代表性的YBa2Cu3O7-x（YBCO）高温超导体转变温度90K左右,在高磁场下具有非常优异的载流密度,进而成为20T左右高场磁体制备的首选材料。但是这种材料为氧化物陶瓷,制备过程中不可避免会产生一些微裂纹、孔洞等缺陷,影响该材料临界电流大小的同时,改变了其所承受的电磁力分布,因此,超导材料裂纹尖端临界电流的分布特征成为弄清其在电磁场中力学行为的基础性问题之一。近年来,兰州大学通过理论建模预测出超导材料裂纹尖端临界电流的分布具有奇异性,且奇异性的阶数为“-1”。为了对这一理论结果进行预测,兰州大学采用在YBCO超导块材制造人工裂纹,通过测试裂纹周围磁场分布的方式反推出裂纹尖端临界电流分布的奇异性特征,并给出奇异性的阶数为“-1.37”。尽管该结果证实了裂纹尖...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Hg的电阻随温度变化曲线
图 1.3 超导材料发现历程[9]导体固然有着常规导体无可比拟的优势，但是 1986 年以前超导材比较低。这不仅仅使超导材料进入超导态的代价过大，而且很难实际工程中去。直到 Bednorz 和 Muller[7]发现 La-Ba-Cu-O 的临界 K，这标志着超导物理的发展进入了高温超导时代。此后，高温超后春笋般浮现。1987 年发现的237 YBa CuO其临界温度高达 92 K[点是 77 K。而液氮直接从空气中分离即可获取，这大大降低了超导态的成本，也促进了超导物理的发展，成为高温超导取得的突。之后科学家们还发现许多其他更临界温度的超导材料，主要的及其性质见表 1-1[11-19]。超导物理的理论研究上，1935 年 F.London 和 H.London[20]基于二了描述超导体电磁场和电流的方程，这个方程解释了迈斯纳现象部磁场为零，但在超导体的表面有磁通的渗透。之后 Shoenbir[22]分别在实验上观测到超导体表面的磁通。1950 年，Gins
2,3 Tl-HTSm2 n 1 n2n m 2TlBaCaCuOm=1,2n=1,2,3 TBCCO 125 KHg-HTSm2 n 1 n2n m 2HgBaCaCuOm=1,2n=1,2,3 HBCCO 135 K123-HTSR=Y,La,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,LuRBCO 96 K一类超导材料只有一个临界场 Hc。二类超导材料存在上临界场c2H 和下场c1H ，当外加磁场超过 时，磁通以旋涡的形式进入超导材料内部，此导体处于混合态。当外加磁场大于 时，超导体进入正常态。下图是两类体的磁场和温度的相图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高温超导薄膜在微波双工器上的应用[J]. 刘娟秀,羊恺,罗正祥,补世荣,宁俊松,张天良. 低温物理学报. 2005(03)
[2]高温超导电磁悬浮[J]. 王素玉,王家素. 低温与超导. 1999(04)
博士论文
[1]高温超导悬浮系统非线性动力特性实验与理论研究[D]. 黄毅.兰州大学 2016
本文编号：3506986
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Hg的电阻随温度变化曲线
图 1.3 超导材料发现历程[9]导体固然有着常规导体无可比拟的优势，但是 1986 年以前超导材比较低。这不仅仅使超导材料进入超导态的代价过大，而且很难实际工程中去。直到 Bednorz 和 Muller[7]发现 La-Ba-Cu-O 的临界 K，这标志着超导物理的发展进入了高温超导时代。此后，高温超后春笋般浮现。1987 年发现的237 YBa CuO其临界温度高达 92 K[点是 77 K。而液氮直接从空气中分离即可获取，这大大降低了超导态的成本，也促进了超导物理的发展，成为高温超导取得的突。之后科学家们还发现许多其他更临界温度的超导材料，主要的及其性质见表 1-1[11-19]。超导物理的理论研究上，1935 年 F.London 和 H.London[20]基于二了描述超导体电磁场和电流的方程，这个方程解释了迈斯纳现象部磁场为零，但在超导体的表面有磁通的渗透。之后 Shoenbir[22]分别在实验上观测到超导体表面的磁通。1950 年，Gins
2,3 Tl-HTSm2 n 1 n2n m 2TlBaCaCuOm=1,2n=1,2,3 TBCCO 125 KHg-HTSm2 n 1 n2n m 2HgBaCaCuOm=1,2n=1,2,3 HBCCO 135 K123-HTSR=Y,La,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,LuRBCO 96 K一类超导材料只有一个临界场 Hc。二类超导材料存在上临界场c2H 和下场c1H ，当外加磁场超过 时，磁通以旋涡的形式进入超导材料内部，此导体处于混合态。当外加磁场大于 时，超导体进入正常态。下图是两类体的磁场和温度的相图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]高温超导薄膜在微波双工器上的应用[J]. 刘娟秀,羊恺,罗正祥,补世荣,宁俊松,张天良. 低温物理学报. 2005(03)
[2]高温超导电磁悬浮[J]. 王素玉,王家素. 低温与超导. 1999(04)
博士论文
[1]高温超导悬浮系统非线性动力特性实验与理论研究[D]. 黄毅.兰州大学 2016
本文编号：3506986
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