低成本生产高性能散装超导体

超导体是现代世界的奇迹。它们独特的零电阻性能可以彻底改变电力传输和运输(例如,Maglev火车)。然而,大多数传统超导体需要冷却至极低的温度,只能通过液氦,相当昂贵的冷却剂实现。材料科学家现在通过使用显着更便宜的液氮(比液氦显着较高的温度)来调查可以将其冷却到超导状态的“高温超导体”(HTSS)。

目前,用于这种探索的预期HTS材料是(RE)BA23.O.y,Re-123,其中Re代表“稀土”元素,如钇(Y),钆(Gd),铒(ER),钕(ER),钕(Nd)或铕(Eu)。单晶形式中的欧洲杯足球竞彩这些材料能够克服削弱超导性的物理限制,从而打开到各种工程应用的门。

在最近发表的一项研究中合金与化合物杂志这是一支由日本石渣技术研究所的科学家团队,由HTS领域的先驱,开发了一种单晶散装超导体,可以以类似于铁圆形(铁的方式捕获它们内的磁场,镍,钴)保留磁场。“陷阱场是散装RE-123的许多实际应用中最相关的参数之一,与散装直径有关,”米拉拉教授解释。

在制造批量re-123的几种技术中,该团队参加了渗透的生长(Ig)技术,其中固体(Re)bacuo5.(RE-211)与Ba-Cu-O液相反应以形成超导Re-123。Miryala教授在他们的方法背后的动机下放了:“IG技术在没有同质的情况下生产Re-123块,可以在空中进行,并扩大到工业水平。此外,它为探索三元重新元素系统提供了一种肥沃的基础,这到目前为止尚未研究过。“

最近,团队调查了三元(GD0.33y0.33-x0.33 + X.)-123散装系统,通过调节211前体中的Y和ER的比率优化其组合物(具体地,x = 0,0.05,0.1,0.15和0.2)。该团队使用X射线衍射在样品中的超导相表征,并测量捕获的场和超导转变温度(T.C)。最后,它们使用现场排放扫描电子显微镜(FESEM)和能量分散X射线光谱(EDX)进行微观结构和化学分析。

XRD证明了RE-123散发的单晶性质,具有T.C在液氮沸点(77K)的范围内(91.5-92)k的值和0.53特斯拉的最高被困场(GD0.33y0.130.53)-123(x = 0.2)。FESEM和EDX在所有样品中精细分散(Gd,Y,ER)-211颗粒,用富氢沉淀物分布x = 0.2,该样品还显示出最佳欧洲杯猜球平台的超导性能。

我们研究中的研究结果提供了如何实现高性能(GD,Y,ER)BCO块的低成本生产,用于现实寿命应用,如磁悬浮,超导轴承,飞轮储能,磁共振成像,旋转电机,药物递送和净水,“评论米里亚拉举行的沉思教授。

看起来像超导未来可能不会太远!

来源:https://www.shibaura-it.ac.jp/en/

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