ВТСП второго поколения

Высокотемпературные сверхпроводники второго поколения представляют собой многослойные ленты, состоящие из металлической ленты-подложки с нанесёнными на неё буферными слоями и слоем сверхпроводящей керамики RBa₂Cu₃O_x (R-123, где R - Y, Dy, Sm, Gd и другие редкоземельные элементы). Сверхпроводящий слой покрывается защитным слоем серебра и шунтирующим слоем меди.

Существуют два различных подхода для создания ленты подложки и первого буферного слоя. Текстура может создаваться в самой ленте-подложке, на которую эпитаксиально наносится затравочный буферный слой. Такая технология получила название RABiTS (Rolling Assisted Biaxially Textured Substrates). При использовании другой технологии, исходная металлическая лента не текстурирована, а необходимая структура буферного слоя создаётся за счёт специальных условий вакуумного напыления. Такой тип технологии называется IBAD(ion-beam assisted deposition) либо ISD (inclined-substrate deposition).

Для получения высокой степени текстуры сверхпроводящей керамики используются технологии эпитаксиального роста: физические и химические. К физическим технологиям относят напыление в вакууме (лазерное (PLD - Pulsed Laser Deposition)) или электронно-лучевое (e-beam deposition). Химические технологии представлены осаждением из жидкой фазы (метод MOD - Metal Organic Deposition) или паровой фазы (метод MOCVD - Metal Organic Chemical Vapour Deposition).

2.3. Диборид магния MgB₂

Неоспоримыми преимуществами проводников на основе диборида магния являются дешевизна исходных реактивов и сравнительно простое изготовление, например методом «порошок в трубе». Материал оболочки должен обладать следующими свойствами: быть достаточно пластичным, быть инертным к магнию, иметь значения коэффициента теплового расширения, при которых исключается разрушение оболочки во время термообработки. В качестве материала оболочки часто используются биметаллические трубы, где наружной оболочкой служит медь, а внутренней - ниобий или тантал. Для предотвращения окисления меди, формирование сверхпроводящей фазы проводится в инертной среде (Ar, N₂). Для улучшения сверхпроводящих свойств в магнитных полях применяется допирование сверхпроводящей фазы углеродом или его соединениями.

3. Оборудование, приборы и материалы:

В данной работе будет использовано следующее оборудование:

- Набор образцов и шлифов на разных стадиях производства ВТСП-проводников различных конструкций;

- Оптический микроскоп Polyvar Met;

- Микрометр;

- Компьютер с установленным ПО для анализа данных.

Содержание и порядок выполнения работы

4.1. Изучение конструкции и особенностей микроструктуры сверхпроводников Bi-2223/Ag

Выданный набор шлифов содержит: 1 жильный образец, 61 жильные образцы на различных стадиях волочения, образцы с характерными дефектами изготовления, образцы лент, прокатанных по разным режимам. Все образцы необходимо изучить на оптическом микроскопе, отмечая возможные дефекты строения и микроструктуры. Вид образцов на основных стадиях производства следует схематически зарисовать.

Дата добавления: 2015-07-08