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《应用物理快报》发表电工所最新成果
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《应用物理快报》发表电工所最新成果 电工研究所 在国家自然科学基金委、中科院、科技部的大力支持下，最近，中科院电工所应用超导重点实验室马衍伟研究小组在新型超导材料二硼化镁(MgB2)线带材的制备及其性能研究中取得重要进展，采用纳米级碳粉掺杂的方法，研制出目前世界上临界传输电流性能最高的MgB2线带材。该成果在申请国家发明专利之后，发表在由美国物理学会主办的《应用物理快报》(Appl. Phys. Lett. 88, 2006, 072502)上。 马衍伟研究小组采用有利于实用化的粉末装管(PIT)工艺，在较低的制备条件要求下，首先成功制备了碳化硅掺杂的MgB2线带材，其性能Jc > 1.5 x 104 A/cm2 (4.2 K, 10 T)，且重复性很好，达到国际先进水平。这一研究结果发表在欧洲《超导科技》 (Supercond. Sci. Technol. 19, 2006, 133)上。在此基础上，他们通过对掺杂机理的分析研究，采用纳米级碳粉对MgB2线带材进行掺杂，大幅度提高了带材在高磁场下的临界电流密度，研制出了目前世界上临界传输电流性能最高的MgB2线带材。同时此项工作也澄清了长期以来在国际学术界广泛讨论的一个重要问题，即碳化硅掺杂效果最终是由其中碳的作用所导致。被Applied Physics Letters审稿人认为是当前MgB2材料领域中的一项重要进展。 二硼化镁是2001年初发现的一种新型超导材料，是迄今为止临界温度最高的金属化合物超导体，其超导转变温度达39 K。它由于具有较高的转变温度、较大的相干长度、较高的上临界场、晶界不存在弱连接、结构简单、成本低廉等优点，非常有潜力在不远的将来代替传统的第一类超导线材大规模应用在医用核磁共振成像技术上；另外，在超导电力、电子器件以及国防等方面也具有广泛的应用前景。但在一定的磁场中，MgB2临界电流密度随着磁场强度的增加而急剧的减小，表现出较低的不可逆场。化学掺杂由于具有更简便快速、能进行均匀改性等特点，成为目前增强MgB2磁通钉扎能力，提高MgB2临界电流的主要方法。 |
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