C掺杂对MgB2超导体水解行为的影响

采用固态反应法制备了纯MgB2和C掺杂MgB2超导体。采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）和物性测试仪（PPMS）研究了纯MgB2超导块材和C掺杂的MgB2超导块材的水解行为对微观结构和超导电性的影响。结果表明，纯MgB2和C掺杂的MgB2超导体与水之间存在明显的化学反应。C掺杂部分进入MgB2的晶格中，其余部分以第二相粒子形式存在于晶界处，使得首先发生于晶界的水解反应受到抑制，从而提高了MgB2超导体的水解稳定性，减缓了水解反应速度。     

混合粉末对先位法MgB_2超导带材性能的影响

将掺杂纳米C或SiC的预烧结粉与镁粉和硼粉进行混合作为先位(ex-situ)粉末套管法(Powder-In-Tube)的填充粉末,制备出MgB2/Fe超导带材。结果表明,掺杂纳米C或SiC样品的临界转变温度均比未掺杂样品的低1.5K左右。纳米C或SiC样品的临界电流密度(Jc)均得到了极大的提高。且在4.2K,8T下,掺杂纳米C样品的Jc最高,约为104A/cm2,比未掺杂样品以及采用商业MgB2制备样品的Jc高约1个数量级。在预烧结过程中纳米C或SiC中的C对B位的有效替代所产生的晶格畸变以及晶粒连接性的提高可能是掺杂样品的Jc提高的主要原因。     

交流和直流应用的Cu/Fe/MgB2超导线和MgB2/YSZ/Hastelloy涂层超导体

目前 ,MgB2 超导体的研究关注点主要集中在 3个方面 :临界温度Tc;不可逆场Hirr;临界电流密度Jc 和磁场的关系。尽管Nb基A— 15型超导体和MgB2 超导体的晶体结构和电子结构有很大不同 ,但是在钉扎机制以及受钉扎机制所制约的Jc 和磁场的关系方面 ,这 2种超导体非常相似。在具有高密度缺陷的MgB2 薄膜中 ,Jc 和磁场的关系曲线具有一个很高的平台 ,这说明如果进一步引入纳米尺寸的缺陷 ,从原理上讲还可以进一步提高MgB2 涂层导体的性能 ,甚至可能超过Nb3Sn。Nb3Sn和MgB2 超导体的临界电流数据在 10T时几乎重合 ,这说明MgB2 超导体具…     

SiC纳米粒子掺杂的MgB2超导体中元素代位引入的磁通钉扎

提高钉扎力的掺合技术有多种，例如MgB2薄膜使用的氧合金化法，MgB2粉的中子辐照法等等。在超导体中增加钉扎特性比较简单的方法是化学掺杂工艺。尽管这方面的工作做过不少，但结果常常是有争议的，因为所做的掺杂主要还是局限于添加，在MgB2基准工作温度20K以上这种添加对钉扎是无效的。最近澳大利亚沃伦岗大学研究了SiC纳米粒子掺杂对MgB2(SiC)x临界温度Tc，临界电流密度，晶体结构以及磁通钉扎的影响。用in situ方法制备了MgB2样品。将纯度为99%的镁粉，纯度为99%的非晶硼粉与SiC粉按(Mg+2B) (SiC)x，(X=0, 0.057, 0.115, 0.23…     

前驱体掺杂-常温球磨还原法制备锂离子电池正极材料LiFe_(1-3y/2)Al_yPO_4

采用共沉淀法制备掺Al3+前驱体FePO4·2H2O,并以乙二酸为还原剂,与Li2CO3反应在常温下球磨合成LiFePO4前驱混合物,后经热处理得到橄榄石型LiFe1-3y/2AlyPO4。用XRD、SEM、HRTEM和恒流充放电等对样品进行表征。结果表明:适量Al3+掺杂不会破坏LiFePO4的晶体结构,当掺杂量较低时(y=0.01),Al3+优先占据Fe位;当掺杂量较高时(y≥0.02),Al3+同时占据Li位和Fe位。电化学测试表明:LiFe0.985Al0.01PO4拥有最优的电化学性能,该样品在0.1C、1C和2C倍率下的首次放电比容量分别为162.4、152.2和142.0 mA·h/g,在1C倍率下循环100次后的放电比容量高达149.7 mA·h/g。     

Cu／Fe／MgB2超导线的交流和直流损耗

目前,MgB_2超导体的研究关注点主要集中在3个方面:临界温度Tc;不可逆场Hirr;临界电流密度Jc和磁场的关系。尽管Nb基A-15型超导体和MgB2超导体的晶体结构和电子结构有很大不同,但是在钉扎机制以及受钉扎机制所制约的Jc和磁场的关系方面,这2种超导体非常相似。在具有高密度缺陷的MgB2薄膜中,Jc和磁场的关系曲线具有一个很高的平台,这说明如果进一步引入纳米尺寸的缺陷,从原理上讲还可以进一步提高MgB2涂层导体的性能,甚至可能超过Nb3Sn。Nb3Sn和MgB2超导体的临界电流数据在10T几乎重合,这说明MgB2超导体具有很好的应用前景。英国剑…     

B_(10)C掺杂MgB_2/NbZr/Cu线材的超导性能研究

通过原位法粉末装管工艺制备了B10C掺杂的MgB2/NbZr/Cu超导线材。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜(SEM)、PPMS测试仪等测试手段检测了样品的成相情况、微观结构以及超导电性。结果显示该掺杂对MgB2/NbZr/Cu超导线材的磁通钉扎性能及临界电流密度有一定的影响:750℃/2h的热处理制度能够使C元素成为有效磁通钉扎中心,线材的磁通钉扎性能和超导电性均有所提高。20K时,MgB2/NbZr/Cu超导线材的不可逆磁场Hirr达到5.2T;在20K、2T外磁场条件下,其临界电流密度达到2×104A/cm2。     

Superconducting Properties of Ti3SiC2-Doped Bulk MgB2 Superconductor

研究了Ti3SiC2掺杂对MgB2的晶格参数(a)、微观结构、超导转变温度(Tc)和临界电流密度(Jc)的影响。随着Ti3SiC2掺杂量的增加,晶格参数a逐渐变小,表明了C进入晶格代替B位的发生。随着掺杂量的增加,超导转变温度Tc从37.15K降低到36.55K。利用Bean模型通过M-H磁滞回线计算了样品的Jc值。结果表明,在低场区域,未掺杂样品的Jc值高于Ti3SiC2掺杂样品的Jc值。然而随着磁场的进一步增大,适量掺杂的样品Jc值得到提高。     

Al离子掺杂对LiNi0.5Mn1.5O4高电压材料性能的影响

用固相法合成了Al掺杂的高电压LiNi0.5Mn1.5-xAlxO4材料,研究了材料晶胞参数、材料可逆比容量、放电电压及循环性能随掺Al量的变化规律。结果表明,随着掺Al量的增加,材料的可逆比容量在逐渐减小;当Al掺杂量为0.06(LiNi0.5Mn1.44Al0.06O4)时,样品具有最佳的循环性能,100周的容量保持率在97%左右。与此同时,使用以Al掺杂量为0.06的样品为正极,石墨为负极组装的全电池显示了良好的循环性能。     

改进型镁扩散法制备高临界电流密度MgB_2超导体性能研究（英文）

采用一种改进型镁扩散法成功制备出密度达到1.95g/cm~3的MgB_2超导块材。研究了不同的热处理条件对MgB_2块材的超导转变温度和临界电流密度性能的影响。采用最佳热处理条件制备的MgB_2超导体T_c和J_c分别达到了38.1K和0.53MA/cm~2(10K,自场)。为了改进镁扩散法MgB_2超导体中弱的高场磁通钉扎性能,还研究了nanao-Pr_6O_(11)和C掺杂对MgB_2超导体的临界电流密度和不可逆场的影响。结果表明C掺杂的MgB_2超导体临界电流密度在10K,6T下达到了104A/cm~2,该结果比未掺杂MgB_2超导体在同样条件下性能提高了2个量级,甚至比固态反应法制备的nano-C掺杂MgB_2超导体性能更好。利用该方法制备的nanao-Pr_6O_(11)掺杂的MgB_2超导体在10K,2T下也比未掺杂样品Jc提高达9.4倍。根据大量的实验结果和理论分析作者提出基于改进型镁扩散法和化学掺杂,包括纳米粒子和C掺杂,很有可能是一种制备高性能MgB_2超导体非常有效的途径。     

改进型镁扩散法制备高临界电流密度MgB2超导体性能研究

本文采用一种改进型镁扩散法成功制备出密度达到1.95g/cm₃的MgB₂超导块材。论文研究了不同的热处理条件对MgB₂块材的超导转变温度(T_c)和临界电流密度(J_c)性能的影响。采用最佳热处理条件制备的MgB₂超导体T_c和J_c分别达到了38.1K和0.53MA/cm₂(10K,自场)。为了改进镁扩散法MgB₂超导体中弱的高场磁通钉扎性能,本文还研究了nano-Pr₆O₁₁和C掺杂对MgB₂超导体的临界电流密度和不可逆场(H_irr)的影响。结果表明C掺杂的MgB₂超导体临界电流密度在10K,6T下达到了10₄A/cm₂,该结果比未掺杂MgB₂超导体在同样条件下性能提高了两个量级,甚至比固态反应法制备的nano-C掺杂MgB₂超导体性能更好。利用该方法制备的nano-Pr₆O₁₁掺杂的MgB₂超导体在10K,2T下也比未掺杂样品J_c提高达9.4倍。根据大量的实验结果和理论分析我们提出基于改进型镁扩散法和化学掺杂,包括纳米粒子和C掺杂,很有可能是一种制备高性能MgB₂超导体非常有效的途径。     

Effect of F Doping on Fabrication and Superconductivity of SmO1-xFδFeAs Compound

研究了F掺杂对铁基超导体SmO0.7F0.3FeAs的制备和性能的影响。利用二次固相反应在1120℃保温40h制备出超导临界转变温度(Tc)为56.5K的SmO0.7F0.3FeAs超导体样品,其临界电流密度Jc为2.4×105A/cm2(10K,0T)。研究发现,SmO1-xFxFeAs样品的Tc受F含量的强烈影响,晶格参数的变化也是诱导SmO1-xFxFeAs超导体的Tc变化的原因之一。在此基础上详细研究了F元素过掺杂对铁基超导体SmO1-xFδFeAs(δ>x)制备参数和性能的影响。F元素过量时,在不降低SmO1-xFδFeAs超导性能的情况下,F元素过掺杂可以一定程度地降低样品制备时的热处理温度和极大地缩短热处理时间。1100℃时保温20h制备的SmO0.7F0.35FeAs和SmO0.7F0.4FeAs样品的Tc分别为56和55K;其临界电流密度Jc分别为1.9×105和1.7×105A/cm2(10K,0T)。     

Characteristics of atomic layer deposited transparent aluminum-doped zinc oxide thin films at low temperature

Various aluminum-doped zinc oxide(AZO) films were prepared on Si substrate by atomic layer deposition(ALD) at 100℃. The effect of the composition of AZO films on their electrical, optical characteristics,structural property and surface topography was investigated. The appearance of electrical resistivity shows their semiconducting properties. In most of the visible light band, all the AZO films present transparency of more than 80%. Al doping suppresses the AZO film crystallization.When the Al doping concentration increases up to 3.95 at%, the AZO film has some small multicrystal grains with random orientation. Al doping improves the roughness of i-ZnO film. The root mean square(RMS) roughness of samples prepared by ALD is much smaller than that prepared by radio-frequency magnetron sputtering reported.     

Densification of Al-doped ZnO via preliminary heat treatment under external pressure

With the doping of Al in ZnO for the preparation of a bulk transparent conductor target, deteriorations were observed in sinterability and uniformity. The doping of 3 wt% Al resulted in the predominance of open pores after sintering at 1300 °C. Less open pores were observed in the ZnO with 2 wt% Al, but the porosity between the inner and outer regions was not uniform due to the preferential evaporation near the surface. To improve both the sinterability and uniformity, mild (<2 MPa) pressure was applied during the preliminary heat treatment at 900 °C, before pressureless final sintering. The pressed specimens showed increased density and uniformity after the final sintering, which were higher than those of the unpressed specimens. The improvements were particularly noticeable in the 3 wt% Al and at 1250 °C, wherein the conventional densification was not successful.     

Pd/γ-Al2O3催化剂上甲烷-氘化氢之间的氢氘交换性能研究

通过M-T、M-H曲线的测量,研究Dy掺入对La0.7Sr0.3CoO3体系磁性的影响.结果表明,随着Dy含量的增加,样品Tc降低、M值减弱、矫顽力增强,并出现低温下M随着T的降低继续增大的反常现象.研究表明,体系磁性的变化来源于Dy掺入引起晶格参数的改变和磁环境的改变,以及Dy离子诱导的Co离子自旋态的转变.     

XRD研究Fe、C掺杂对He离子注入Al表面晶格畸变的影响

用离子注入技术实现了Al表面Fe、C元素的掺杂,并用XRD研究Fe、C掺杂对He离子注入Al表面晶格畸变的影响。结果发现,预先掺杂的Fe、C在Al表面的晶格畸变中扮演重要角色,且影响程度与掺杂剂量有关。随着预先掺杂Fe剂量的增大,Al表面晶格畸变量先减小后增加,表明小剂量的Fe掺杂有助于降低He离子注入引起的晶格畸变。C掺杂后能进一步降低预先掺杂Fe引起的晶格畸变,降低程度随C剂量的增加而增加。可见,小剂量的Fe和高剂量的C共掺杂能有效降低He离子注入后Al表面的晶格畸变。     

高压与常压下合成Mg_(1.05-x)(HgO)_xB_2的性能研究

分别在常压和高压下利用固相反应法制备了Mg1.05-x(HgO)xB2多晶样品,并研究了HgO掺杂对MgB2样品性能的影响。在两种不同的反应条件下制备的样品,超导转变温度随掺杂量的增大都有一定幅度的下降,但晶体结构和临界电流密度(Jc)则有显著的不同。常压下HgO掺杂可使Jc降低,而高压下一定量的掺杂则使Jc增大。由扫描电镜结果分析可得,高压下制备的样品晶粒间联系紧密,尺寸较小,从而使其临界电流密度、不可逆场和钉扎力等性能都优于常压下制备的样品。     

C掺杂对Al中He行为的影响

用离子注入技术实现了Al表面C元素的掺杂,并利用XPS,XRD,TEM和SEM研究了C掺杂对Al中离子注入He行为的影响.结果表明,掺杂的C在Al表面形成了Al_4C_3,随着C掺杂量的增加,Al表面组织的择优取向和晶胞体积发生改变,从而影响了Al中的He离子注入行为.预先掺杂的C对He离子注入Al表面的鼓泡行为有重要影响,其影响程度与掺杂剂量有关.小剂量C掺杂后,能有效抑制鼓泡的长大,并使Al表面鼓泡均匀分布;更高剂量C掺杂后,C对表面鼓泡的抑制作用减弱,甚至加剧He离子的辐照损伤,Al表面出现孔洞和剥落现象.掺杂的C对Al基体的微观结构也有很大影响.     

La0.67Sr0.33Co1-xFexO3体系的输运行为

研究了Co位Fe掺杂对La0.67Sr0.33Co1-xFexO3体系的电输运性质和巨磁效应的影响.结果表明:电阻率在低掺杂(x≤0.1)时显示金属性输运行为,而在高掺杂(x=0.2,0.3)时则显示半导体行为.而且,Fe掺杂削弱了Tc处的MR峰值,但增加了低温下T≤Tc的MR值.La0.67Sr0.33Co1-xFexO3体系的磁电阻的起源可由外加磁场导致的自旋态转变来解释.