hrvatski

Supravodljiva svojstva magnezijevog diborida dopiranog oksidima rijetkih zemalja

Magnezijev diborid supravodič je s temperaturom prijelaza u supravodljivo stanje Tc=39 K što omogućuje njegovu veliku potencijalnu primjenu na temperaturama >20 K uz hlađenje tekućim vodikom ili u kriogenim sustavima zatvorenog tipa. Glavni nedostatak MgB2 žica je relativno malo gornje kritično polje (Bc2~18 T na 4.2 K) i slabo zapinjanje magnetskih vrtloga što rezultira malim ireverzibilnom poljem (Birr~10 T na 4.2 K) i jakom ovisnošću gustoće kritične struje o magnetskom polju. Povećanje zapinjanja vrtloga ostvaruje se uglavnom dopiranjem MgB2 različitim elementima i/ili spojevima, dok se različitim termo-mehaničkim postupcima tijekom proizvodnje MgB2 žica mogu značajno poboljšati svojstva žica bitna za njihovu primjenu. U ovom radu dopirali smo MgB2 oksidima rijetkih zemalja: Eu2O3 (sferne čestice, d = 30-50 nm) i Dy2O3 (sferne čestice d~30 nm i štapići dimenzija ~25x225 nm). MgB2 žice dopirali smo različitim udjelima nanočestica (0, 0.625, 1.25 i 2.5 tež%) i sinterirali na temperaturama 650C i 750C. Izmjerili smo magnetootpore i kritične struje MgB2/Fe žica u području temperatura 2-40 K i magnetskim poljima <16 T. Smanjenje temperature supravodljivog prijelaza dopiranih uzoraka nije značajano zbog malog udjela dopiranja. Temperaturne ovisnosti kritičnih polja (ireverzibilnog polja, Birr i gornjeg kritičnog polja, Bc2) također se ne mijenjaju značajno dopiranjem, iako je za neke dopirane žice uočeno povećanje Birr i Bc2 u cijelom ispitivanom temperaturnom području u odnosu na nedopiranu žicu. Određeno povećanje gustoće kritične struje Jc(B) nekih dopiranih žica u odnosu na nedopiranu žicu opaža se na niskoj temperaturi (5 K). Daljnjom optimizacijom postupka proizvodnje MgB2/Fe žica moglo bi se ostvariti značajnije poboljšanje njihovih elektromagnetskih svojstava. Dobiveni rezultati uspoređeni su s podacima iz literature.

magnezij diborid; transportna svojstva; dopiranje oksidima rijetkih zemalja

nije evidentirano