mgb-%2c2-磁通钉扎机制

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要全文主要包括以下方面内容：第一章绪论简单介绍了MgB2超导体的研究背景，分析了目前所存在的主要问题，提出了本文的研究目标和研究内容。第二章回顾了超导电性的发展历程及与其相关的基本内容。第三章简单介绍了的MgB2超导体的发现过程，晶体结构和电子结构，及测量相关的表征手段，着重介绍了MgB2超导体的磁通钉扎机制的研究现状以及相关的物理性质。第四章主要研究了碳水化合物(柠檬酸)掺杂对MgB2超导电性的影响，重点分析了掺杂对其临界电流密度和磁通钉扎行为的影响。从对临界电流密度和磁通钉扎行为的分析可以看出，柠檬酸掺杂可以有效地提高MgB2在高

2、场下的性能。另外利用传统的钉扎力标度规律对不同掺杂量样品的约化钉扎力曲线进行了拟合，发现纯样和低掺杂的样品的实验曲线并不能很好的与晶界钉扎的理论曲线相吻合，但随着掺杂量的增加拟合结果向着晶界钉扎靠拢。针对现有的钉扎力标度规律并不能很好的与实验结果相吻合这一现象，在晶界钉扎的基础之上，借助渗流模型分别研究了MgB2超导体的上临界场各向异性随掺杂量和温度的变化及其对磁通钉扎机制的影响。研究发现渗流模型可以很好的拟合临界电流密度在高场下的行为，这说明MgB2超导体的上临界场各向异性的存在可能是其临界电流密度在高场下迅速衰减的主要原因。此外还发现只要增加柠檬酸的掺杂量或温度升高都

3、会使得MgB2超导样品上临界场的各向异性降低，而钉扎力标度曲线却随着柠檬酸掺杂量的增加和温度的升高向晶界钉扎移动，因此上临界场各向异性的减小可能是产生这一移动的原因。第五章主要研究了A1掺杂对MgB2超导体临界电流密度和磁通钉扎行为的影响，研究发现A1掺杂对MgB2超导体的转变温度，临界电流密度和上临界场有很强的抑制作用。从磁通钉扎行为来看，A1掺杂同柠檬酸掺杂类似，其约化钉扎力曲线会随着掺杂量的增加向晶界钉扎移动，这也可能是由于掺西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页杂引起的上临界场各向异性减小的结果。第六章主要通过对多晶MgB2块材样品p．T曲线展宽的研究，分析了其磁

4、通蠕动行为，及其钉扎势的相关特性。钉扎势Uo(B)由lnp～l／T曲线的斜率得到，在低场区它与磁场的关系近似于幂函数形式，这说明MgB2在低场区为强钉扎中心超导体。而在高场区钉扎势能的迅速下降说明了随着磁场的增大，钉扎作用减弱，从而导致了MgB2超导体临界电流密度在高场区迅速衰减。关键词：MgB2、磁通钉扎，渗流模型AbstractThemaincontentsareorganizedasfollows：InChapter1．theresearchbackgroundofM班2isintroduced，wheretheproblemsoftherecentworkarer

5、evealed．Theaimsaswellasthemaincontentsofthepresentdissertationarealsoexplained·InChapter2，thedevelopmentofsuperconductivityandtheassociatedcontentshavebeenreviewed．ThediscoveryofMgB2superconductor，crystals仃ucture．electronicstructureandmeasurement。relatedcharacterization’haVcbeenbrieflyint

6、roducedinChapter3，themaincontentshavebeenfocusonthefluxpinningmechanism，andthephysicalproperties·InChapter4，thecarbohydrate(citricacid)dopingeffectoftheonthestlp盯conductivity，especiallyonthecriticalcurrentdensityandfluxpl彻mgbehaviorofMgB2havebeenstudied．AccordingtOtheanalysisofcriticalcur

7、rentdensitvandfluxpinningbehavior,citricaciddopingcaneffectivelyimproVetheperfonnanceofMgB2underhigh-field．Inaddition，theCkUWCSofreducedfluxpillllingfordifferentdopingsamplesarefittedwithconventionalpmmngforcescalinglaws．Itisfoundthattheexperimentalcurvesofthereduce