分层式前驱坯体对YBCO单畴块材生长和磁通性能的影响

摘要： Y-Ba-Cu-O(YBCO)单畴块材通常是由统一分布的YBa2Cu3O7-δ(Y123)和Y2BaCuO5(Y211)前驱坯体制备的。然而研究表明熔融生长的超导块材中Y211相粒子的浓度随着远离籽晶显著增大, 造成Y211相粒子的积聚以及限制单畴块材的超导性能。本文通过顶部籽晶熔融织构法(TSMTG)利用分层式前驱坯体制备了φ23 mm×9 mm的YBCO单畴块材, 并在生长形貌、微结构以及磁通俘获性能方面与常规方法制备的同尺寸YBCO单畴块材做了对比研究。研究结果显示, 使用分层式前驱坯体制备的YBCO单畴块材生长得更充分, Y211相粒子的平均粒径更小、分布更均匀, 并且在磁通俘获性能上有了显著的提高, 同时具备高对称性的磁通分布和强磁通俘获能力, 在77 K环境下最大磁通俘获场高达0.91 T。该结果对进一步提高YBCO超导块材的性能具有很好的参考价值。