2009年6月16日
研究人员国家标准与技术研究院(NIST)已经发现,减少机械应变边界的晶体颗粒可以显著提高高温超导体的性能(高温超导)。他们的研究结果可能会导致更低的成本和显著提高超导体的性能在各种应用程序中,如输电、电网可靠性和先进的物理研究。
电子显微镜图像的两个超导薄膜满足6度倾斜边界(黑色线贯穿图片)。许多较小的线相交晶界在90度是个体晶体层。两部电影之间的连接显示了超导层扭曲,这严重限制了这些材料的电流。欧洲杯足球竞彩信贷:F.J.巴卡,美国空军研究实验室。
在发展中长度的主要挑战之一,高品质的高温超导电线是减轻粒度对连接性能的影响因为晶界很容易阻止电流。Dislocations-defects的晶体结构,生长在数量随着晶粒间角强烈减少晶界的超导横截面。
切换到薄膜设计导致了伟大的粮食对齐和显著提高性能的改善,例如,yttrium-barium-copper-oxide(氧)涂层导体。但即使在这些高度一致的超导薄膜晶界仍然限制他们的表现。混乱的影响可以进一步减轻化学掺杂的晶粒边界实例代替一些钇原子钙化而是一直难这一技术应用于长导线的长度。
尽管众所周知,混乱导致晶界横截面成块的一部分,拉伤,扩展的影响从混乱到剩下的超导晶粒边界未知的桥梁。范德朗NIST的丹科和他的同事发现,这一毒株中发挥着关键作用在减少电流在氧颗粒边界。此外,被应用压缩应变时晶界,超导性能显著提高。
应变的影响的新的理解薄膜超导体的电流也可能极大地推进这些材料实际应用的发展,可以降低他们的成本。欧洲杯足球竞彩最有前途的一些使用更高效的电力输电线路,它已经成功地证明了美国电力公司,和提高电网的可靠性。NIST的研究项目在这两个领域。改善高温超导薄膜导体也可以使更强大的轨迹粒子加速器和先进的癌症治疗设施。
范德朗*特区,T.J. Haugen和巴恩斯期票。压缩逆作法施工应变对晶界的影响在YBa2Cu3O7-d超导临界电流密度电影,物理评论快报》接受的论文,2009年6月9日。