径大约12mm。
图4 所示坯体单畴部分的XRD图像。从XRD图谱可以看出,只有(0,0,L)峰的出现,说明块材具有明显的C轴取向,织构良好。
图5 从边长为15mm的SmBCO超导单畴切割的小试样的超导转变温度曲线,
SmBCO超导转变温度达到了91.4K,表明单畴具有比较好的超导电性。
图6 坯体单畴部分的微结构形貌。
为了进一步研究用Sm211缓冲层制备的SmBCO单畴块材的微结构,用HITACHI SU-1510钨灯丝扫描电镜观察了坯体单畴一小块试样的SEM图像。图6是放大倍数为4000倍的SEM图像,从图像可以看出Sm211相分布比较均匀,最粗的211大约是3um左右,同时看见比较多的孔洞,孔洞较多的SmBCO单畴,一般具有较差的机械性能,限制了其直接作为块材的工程应用,但仍然可以切割为籽晶,引导YBCO单畴生长。但可以预见,这样的SmBCO籽晶直接引导SmBCO/Ag坯体生长时,如果孔洞较多较大物理论文,会导致坯体里面的Ag很容易渗透到籽晶内部,而Ag会降低REBCO的包晶分解温度,这样就促使SmBCO籽晶在低于本身包晶分解的温度时发生部分熔融,影响块材的织构生长。在这种情况下,加入一个Sm211缓冲层就显得更加重要,缓冲层恰好能够起到一个隔离作用,阻止下面坯体里面的Ag向籽晶内部扩散,从而避免籽晶的熔化,确保在整个熔融过程中,籽晶保持原来的晶体结构。
  

图7 是新生长出的SmBCO单畴形貌。将图3所示的边长为15mm方形单畴切割为3.5mm×3.5mm的若干个小籽晶,批量化制备籽晶的方法可以参考实验室以前发表的文献[13]。重复前面的同质冷籽晶技术生长SmBCO/Ag超导单畴块材的方法,用新的小籽晶成功引导生长出新的SmBCO单畴,从图中可以看出,下面坯体单畴区域小于图2(a)所示单畴,但单畴的四条径线非常清晰,说明SmBCO单畴得到成功织构。
4结论
本文尝试了用SmBCO冷籽晶技术生长SmBCO/Ag超导单畴块材.实验发现,直接在SmBCO/Ag超导坯体上放入SmBCO籽晶生长时,坯体里面的Ag会向籽晶内部扩散,导致籽晶熔化,发生明显的重构现象,籽晶的破坏也导致单畴自发成核严重。而在籽晶和超导坯体之间加入一个Sm211缓冲层,阻止坯体里面的Ag向籽晶内部扩散,确保籽晶在整个熔融织构过程中,保持原来的晶体结构,避免籽晶熔化,最后成功制备了边长为15mm的SmBCO超导单畴块材。
参考文献
[1]M.Murakami,N.Sakai, T.Higuchi, S.I.Yoo.Supercond.Sci.Technol,9(1996),
1015-1032
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