連續(xù)逾滲區(qū)域MgB-,2-+MgO復相超導體的合成與電輸運特性研究.pdf

1、基于真空燒結技術和固相置換反應原理發(fā)明了一種原位合成復相MgB2+MgO超導材料的方法，研究了復相MgB2超導體在正常態(tài)和超導轉變溫度附近的直流電阻、交流阻抗和電流-電壓(I-V)的特性。相比現(xiàn)有的其它復合超導體，材料具有良好的超導電性和應用價值，實驗指出了一種工藝簡單、成本低廉的合成硼化鎂超導材料新方法。 論文也展示了一種真空燒結技術所合成的純相MgB2超導材料的性能，對比純相MgB2多晶超導體，所合成的復相MgB2超導體具有

2、良好的金屬導電性能和超導特性。盡管復相材料的主相為MgO，但并未明顯影響MgB2的超導連接和臨界溫度等特性，電阻率具有純相樣品相同量級，剩余電阻比RRR=R(300K)/R(40K)=2.4，零電阻和磁化率測量都表明起始超導轉變發(fā)生在38 K的溫度附近，零電阻轉變溫度Tc0也大于36 K。 主相MgO對復相MgB2+MgO電輸運弱的影響特征我們利用金屬一絕緣體混合物在逾滲區(qū)域的電連接特性得到了解釋，建立了正常態(tài)復相超導體含溫度參

3、量的逾滲電阻溫度公式：ρSPT=ρ0+αnTn+αe4+αmT6 。 在正常一超導轉變溫度區(qū)間，實驗發(fā)現(xiàn)了復相MgB2+MgO超導體直流微分電阻的雙峰特性，揭示了隨著溫度的降低在臨界溫度的左右兩邊樣品直流電阻經(jīng)歷了兩次轉變，第一次轉變是一定數(shù)量的MgB：顆粒正常態(tài)向超導態(tài)轉變的結果，第二次轉變是MgB2顆粒間弱連接Cooper對隧穿所導致。我們結合復相MgB2+Mg0超導材料的特點利用逾滲模型推導獲得了轉變溫度附近復相超導體的電

4、阻率-溫度(ρ-T)公式：ρPT=ρne{[1-F(t)]+γJ[1-F(tJ)]-Pnc/1+γJ-Pnc}u，理論對實驗的微分電阻雙峰現(xiàn)象給出了很好的解釋。通過測量超導轉變溫度附近樣品的交流阻抗隨溫度變化曲線，同樣觀察到了這種雙峰效應，實驗清晰的給出交流阻抗虛部的第二個峰隨交流頻率的增加而增大，證明了第二次阻抗的轉變是源于樣品內部顆粒間的弱連接特性。 通過測量恒流源條件下樣品的電壓-電流(I-V)曲線，發(fā)現(xiàn)了復相MgB2超導