Luận án tiến sĩ: Cải thiện Jc siêu dẫn Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O bằng tâm ghim nano

Tài liệu: Improvements of critical current density of bi pb sr ca cu o high tc superconductor by addition of nano structured pinning centers. Tải miễn phí tại T

Trường ĐH

university of science, vietnam national university, hanoi

Chuyên ngành

Physics

Tác giả

Luan An

Thể loại

Luận án

Năm xuất bản

Số trang

140

Thời gian đọc

21 phút

Lượt xem

0

Lượt tải

0

Phí lưu trữ

40 Point

Tóm tắt nội dung

I.Tối ưu Jc siêu dẫn Bi Pb Sr Ca Cu O bằng tâm ghim nano

Luận án tập trung vào việc nâng cao mật độ dòng tới hạn (Jc siêu dẫn) của vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O (BSCCO). BSCCO có tiềm năng ứng dụng lớn. Tuy nhiên, Jc siêu dẫn của nó thường bị hạn chế bởi sự di chuyển của các vòng xoáy từ thông trong từ trường. Nghiên cứu này khám phá các phương pháp hiệu quả để tạo ra và đưa các tâm ghim nano vào vật liệu. Mục tiêu là cố định các vòng xoáy từ thông. Điều này giúp tăng cường đáng kể Jc siêu dẫn. Việc cải thiện Jc siêu dẫn là rất quan trọng. Nó mở rộng khả năng ứng dụng của BSCCO trong công nghệ. Nghiên cứu cung cấp cái nhìn sâu sắc về cơ chế ghim từ thông và ảnh hưởng của các cấu trúc nano đến tính chất siêu dẫn.

1.1. Mục tiêu tăng cường mật độ dòng tới hạn Jc

Mật độ dòng tới hạn (Jc siêu dẫn) là một thông số kỹ thuật cốt lõi. Nó xác định khả năng mang dòng điện không tổn hao của vật liệu siêu dẫn. Vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O có nhiều ưu điểm. Tuy nhiên, giá trị Jc siêu dẫn của chúng thường thấp trong môi trường từ trường. Jc thấp hạn chế các ứng dụng trong thiết bị điện tử công suất. Việc cải thiện Jc siêu dẫn là mục tiêu chính. Mục tiêu này giúp khai thác tối đa tiềm năng của hệ siêu dẫn BSCCO.

1.2. Vai trò của tâm ghim nano trong siêu dẫn

Tâm ghim nano là các khuyết tật nhỏ trong cấu trúc vật liệu. Chúng có kích thước trong phạm vi nanomet. Các tâm ghim này tạo ra các điểm ghim từ thông. Các điểm ghim từ thông cố định các vòng xoáy từ thông. Sự di chuyển của các vòng xoáy từ thông gây ra sự tiêu tán năng lượng. Điều này làm giảm Jc siêu dẫn. Ngăn chặn sự di chuyển này giúp tăng Jc siêu dẫn. Việc thêm các tâm ghim nano là một chiến lược hiệu quả. Chiến lược này cải thiện đặc tính ghim từ thông. Luận án nghiên cứu các loại tâm ghim nano khác nhau.

II.Cơ chế ghim từ thông và tăng cường Jc siêu dẫn

Vật liệu siêu dẫn loại II, bao gồm hệ Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O, hiển thị trạng thái vortex trong từ trường. Các vortex là các sợi từ thông đi qua vật liệu. Chúng mang một lượng từ thông lượng tử. Sự chuyển động của các vortex gây ra điện trở. Điều này làm giảm Jc siêu dẫn. Ghim từ thông là quá trình cố định các vortex tại các điểm ghim từ thông. Các điểm ghim này thường là các khuyết tật hoặc tạp chất trong vật liệu. Cơ chế ghim từ thông hiệu quả là yếu tố then chốt để đạt được Jc siêu dẫn cao. Nghiên cứu này đi sâu vào lý thuyết ghim tập thể. Nó cũng khám phá các loại cơ chế ghim từ thông khác nhau. Điều này giúp tối ưu hóa hiệu suất siêu dẫn.

2.1. Trạng thái vortex trong siêu dẫn loại II

Trong từ trường ngoài, siêu dẫn loại II không hoàn toàn đẩy từ trường. Thay vào đó, từ trường thâm nhập vào vật liệu dưới dạng các sợi từ thông. Các sợi này được gọi là vortex. Mỗi vortex mang một lượng từ thông lượng tử. Khi dòng điện chạy qua, các vortex chịu tác dụng của lực Lorentz. Lực này khiến chúng di chuyển. Sự di chuyển này gây ra điện trở. Điều này hạn chế mật độ dòng tới hạn của vật liệu.

2.2. Lý thuyết ghim tập thể và cơ chế ghim từ thông

Ghim tập thể mô tả sự tương tác của nhiều vortex với nhiều điểm ghim. Hiệu quả của ghim từ thông phụ thuộc vào kích thước và mật độ của các điểm ghim. Các điểm ghim từ thông là các vùng có năng lượng vortex thấp hơn. Điều này thu hút và giữ chặt các vortex. Cơ chế ghim có thể là ghim thể tích hoặc ghim bề mặt. Việc hiểu rõ các cơ chế này rất quan trọng. Nó giúp thiết kế các vật liệu có Jc siêu dẫn tối ưu. Luận án phân tích các loại ghim khác nhau.

III.Phương pháp chế tạo và đưa tâm ghim nano vào BSCCO

Nghiên cứu sử dụng phương pháp chế tạo mẫu Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O đa tinh thể. Các mẫu được điều chế bằng kỹ thuật gốm sứ truyền thống. Mục tiêu là tạo ra các vật liệu siêu dẫn Bi-2212 và Bi-2223 chất lượng cao. Sau đó, các tâm ghim nano được đưa vào các mẫu này. Việc này được thực hiện thông qua hai phương pháp chính. Một là thay thế ion Natri. Hai là bổ sung các hạt nano TiO2 không từ tính. Các mẫu sau đó được xử lý nhiệt cẩn thận. Quy trình này đảm bảo sự hình thành pha siêu dẫn mong muốn. Đồng thời nó cũng phân tán hiệu quả các tâm ghim nano. Các phương pháp phân tích vật liệu được áp dụng. Chúng bao gồm nhiễu xạ tia X và kính hiển vi điện tử. Các phương pháp này giúp xác định cấu trúc tinh thể và sự phân bố của tâm ghim.

3.1. Chế tạo mẫu Bi Pb Sr Ca Cu O đa tinh thể

Các mẫu Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O được tổng hợp. Quy trình bắt đầu bằng việc trộn các oxit tiền chất. Sau đó nung ở nhiệt độ cao. Các mẫu trải qua nhiều chu kỳ nung và nghiền. Điều này đảm bảo tính đồng nhất và độ tinh khiết của pha. Việc kiểm soát nhiệt độ và thời gian nung là rất quan trọng. Chúng ảnh hưởng đến sự hình thành pha Bi-2212 và Bi-2223. Các pha này là pha siêu dẫn chính trong hệ BSCCO.

3.2. Đưa tâm ghim nano bằng thay thế và bổ sung

Luận án tập trung vào hai cách. Một là thay thế một phần Strontium bằng Natri. Sự thay thế này tạo ra các khuyết tật điểm nội tại. Các khuyết tật này có thể hoạt động như tâm ghim từ thông. Hai là bổ sung trực tiếp các hạt nano TiO2. Các hạt nano này có kích thước khoảng vài chục nanomet. Chúng tạo ra các vùng không siêu dẫn. Các vùng này hoạt động như các điểm ghim từ thông hiệu quả. Các phương pháp này được kiểm soát chặt chẽ. Điều này đảm bảo sự phân tán đều của tâm ghim nano.

IV.Ảnh hưởng của thay thế Na đến mật độ dòng tới hạn

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc thay thế một lượng nhỏ Natri vào hệ Bi-Sr-Ca-Cu-O có tác động đáng kể. Nó cải thiện mật độ dòng tới hạn (Jc siêu dẫn). Natri thay thế Strontium trong mạng tinh thể. Điều này tạo ra các khuyết tật điểm. Các khuyết tật này hoạt động như các tâm ghim từ thông hiệu quả. Sự thay thế tối ưu giúp tăng cường lực ghim tổng thể. Các phân tích về đặc tính siêu dẫn đã được thực hiện. Chúng bao gồm đo lường Jc siêu dẫn trong các điều kiện từ trường khác nhau. Kết quả cho thấy Jc được cải thiện rõ rệt, đặc biệt ở nhiệt độ cao và từ trường mạnh. Điều này xác nhận rằng việc điều chỉnh cấu trúc hóa học là một chiến lược hiệu quả. Nó giúp tăng cường khả năng ghim từ thông trong các vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao BSCCO.

4.1. Cải thiện Jc siêu dẫn thông qua thay thế Na

Khi Natri được đưa vào mạng tinh thể, nó tạo ra các thay đổi cục bộ. Những thay đổi này làm tăng số lượng các tâm ghim từ thông. Các tâm ghim này cố định các vortex. Điều này ngăn chặn sự di chuyển của chúng dưới tác dụng của lực Lorentz. Kết quả là mật độ dòng tới hạn (Jc siêu dẫn) tăng lên. Sự tăng Jc này được quan sát thấy ở cả pha hệ siêu dẫn Bi-2212 và Bi-2223. Các giá trị Jc được đo ở các nhiệt độ và từ trường khác nhau. Chúng cho thấy hiệu quả của phương pháp này.

4.2. Cơ chế ghim từ thông được nhận diện

Phân tích sâu hơn đã giúp xác định cơ chế ghim từ thông. Các khuyết tật điểm do Natri tạo ra là các tâm ghim hiệu quả. Chúng tương tác với các vortex. Sự tương tác này mạnh hơn so với các khuyết tật nội tại. Điều này dẫn đến sự gia tăng lực ghim. Mật độ và phân bố của các khuyết tật này là yếu tố then chốt. Chúng quyết định hiệu quả ghim từ thông. Nghiên cứu cũng xem xét ảnh hưởng của nồng độ Natri. Mục tiêu là tìm ra lượng thay thế tối ưu.

V.Tăng cường Jc siêu dẫn Bi 2212 Bi 2223 bằng nano TiO2

Luận án cũng khám phá việc sử dụng các hạt nano TiO2 không từ tính. Các hạt này được thêm vào các mẫu siêu dẫn Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O. Mục đích là tạo ra các tâm ghim nano bổ sung. Kết quả cho thấy sự bổ sung TiO2 đã cải thiện đáng kể mật độ dòng tới hạn (Jc siêu dẫn). Các hạt nano TiO2 hoạt động như các điểm ghim từ thông hiệu quả. Chúng ngăn chặn sự di chuyển của các vòng xoáy từ thông. Đặc biệt, kích thước và sự phân tán của các hạt nano TiO2 đóng vai trò quan trọng. Chúng tối ưu hóa khả năng ghim từ thông. Điều này dẫn đến việc tăng Jc siêu dẫn trong các hệ siêu dẫn Bi-2212 và Bi-2223. Các phân tích vật liệu đã xác nhận sự phân bố đồng đều của TiO2. Điều này giải thích hiệu quả tăng cường Jc.

5.1. Hiệu quả của hạt nano TiO2 đối với Jc siêu dẫn

Khi các hạt nano TiO2 được đưa vào vật liệu, chúng tạo ra các khuyết tật có kích thước nanomet. Các khuyết tật này là các vùng không siêu dẫn. Chúng cung cấp các vị trí có năng lượng thấp cho các vortex. Các vortex bị ghim chặt tại các vị trí này. Điều này làm giảm sự di chuyển của chúng. Kết quả là Jc siêu dẫn tăng lên đáng kể. Hiệu ứng này đặc biệt rõ rệt trong các từ trường cao. Các giá trị Jc được đo lường cho thấy sự cải thiện vượt trội.

5.2. Tối ưu hóa ghim từ thông bằng nano TiO2

Việc tối ưu hóa kích thước và nồng độ của hạt nano TiO2 là rất quan trọng. Kích thước hạt nano phù hợp cho phép tương tác hiệu quả với các vortex. Nồng độ TiO2 cần được kiểm soát. Quá nhiều có thể làm giảm thể tích siêu dẫn. Quá ít sẽ không đủ tâm ghim. Nghiên cứu xác định các thông số tối ưu. Các thông số này giúp đạt được Jc siêu dẫn cao nhất. Điều này cung cấp hướng dẫn cho việc thiết kế vật liệu siêu dẫn trong tương lai.

VI.Kết luận và tiềm năng ứng dụng Jc siêu dẫn cao

Luận án đã thành công trong việc chứng minh hai phương pháp hiệu quả. Các phương pháp này tăng cường mật độ dòng tới hạn (Jc siêu dẫn) của vật liệu Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O. Việc thay thế Natri và bổ sung các hạt nano TiO2 đều tạo ra các tâm ghim nano. Các tâm ghim này cải thiện đáng kể khả năng ghim từ thông. Jc siêu dẫn cao là yếu tố then chốt cho các ứng dụng thực tế. Các ứng dụng bao gồm nam châm siêu dẫn, cáp siêu dẫn và thiết bị lưu trữ năng lượng. Các kết quả này mở ra những hướng nghiên cứu mới. Chúng cũng có tiềm năng phát triển vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao với hiệu suất vượt trội. Việc kiểm soát cấu trúc nano là chìa khóa. Nó giúp tùy chỉnh các đặc tính của siêu dẫn.

6.1. Tóm tắt các kết quả chính về Jc siêu dẫn

Nghiên cứu đã chứng minh thành công. Cả việc thay thế Na và bổ sung nano TiO2 đều nâng cao Jc siêu dẫn. Các tâm ghim nano được tạo ra hiệu quả. Chúng cố định các vortex và tăng cường lực ghim từ thông. Mật độ dòng tới hạn được cải thiện đáng kể. Điều này đặc biệt đúng ở từ trường cao và nhiệt độ vận hành. Sự hiểu biết về cơ chế ghim từ thông cũng được làm rõ.

6.2. Hướng phát triển và tiềm năng ứng dụng

Các vật liệu siêu dẫn với Jc siêu dẫn cao có tiềm năng lớn. Chúng có thể cách mạng hóa nhiều lĩnh vực công nghệ. Nghiên cứu này đặt nền tảng cho việc thiết kế vật liệu siêu dẫn thế hệ mới. Các vật liệu này có thể có khả năng ghim từ thông được tối ưu hóa. Tiềm năng ứng dụng bao gồm hệ thống truyền tải điện hiệu suất cao. Nó cũng bao gồm các thiết bị y tế chẩn đoán hình ảnh. Nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc kết hợp các phương pháp ghim khác nhau. Điều này nhằm đạt được hiệu suất tối đa.

Xem trước tài liệu
Tải đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Improvements of critical current density of bi pb sr ca cu o high tc superconductor by addition of nano structured pinning centers

Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung

Tải đầy đủ (140 trang)

Trích đoạn nội dung luận án

Tải xuống để đọc toàn bộ

VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY, HANOI UNIVERSITY OF SCIENCE _______________________ Pham The An IMPROVEMENTS OF CRITICAL CURRENT DENSITY OF Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O HIGH-Tc SUPERCONDUCTOR BY ADDITIONS OF NANO-STRUCTURED PINNING CENTERS Major: Thermophysics Code: 9440130.07 DISSERTATION FOR DOCTOR OF PHILOSOPHY IN PHYSICS SUPERVISORS : 1. Luu Tuan Tai Professor of Physics 2. Tran Hai Duc Associate Professor of Physics Ha Noi - 2023 DECLARATION I hereby declare that this is my own research work. The results written in collaboration with other authors have been approved by the co-authors prior to being included in the thesis.

The results presented in the thesis are truthful and have not been published in any other works. Author Pham The An 1 ACKNOWLEDGMENTS Time as a doctoral student is the first step on our academic long journey. A challenging period that demanded great effort and perseverance, but was extremely rewarding, has enabled me to develop the necessary mindset, skills, and character to conduct independent research and contribute to scientific advancement. The achievements that I have attained today have greatly benefited from the contribution and support of my supervisors, lab-mates, colleagues, friends, and family.

Although these words can never fully express my gratitude and love, I would like to send my sincerest thanks to those who have accompanied me throughout this journey. First and foremost, I would like to express my highest reverent gratitude to my supervisors – Asso. Tran Hai Duc and Prof. Luu Tuan Tai, for their supervision, guidance, and invaluable feedback throughout the journey.

Their insightful comments and constructive criticisms were instrumental in shaping and refining my research work. I am truly grateful for the time and effort they have devoted to helping me achieve my academic goals. I am also grateful to the members of my dissertation committee, for their precise feedback. Their constructive comments and suggestions have immensely improved the quality of my work.

I would like to express my appreciation to my lab-mates, colleagues, and friends, who have provided enthusiasm and valuable support to me during the research. I extend my gratitude to the professors and staffs at my faculty and functional departments, especially, Dr. Nguyen Duy Thien, Dr. Sai Cong Doanh, Dr.

Nguyen Quang Hoa at Faculty of Physics, Asso. Nguyen Hoang Nam at Nano and Energy Center, and Dr. Nguyen Thanh Binh, University of Science, Vietnam National University; Dr. Nguyen Khac Man at International Training Institute for Materials Science, Hanoi University of 2 Science and Technology, who have provided me with administrative and technical support.

I also would like to express my appreciation for the collaboration with the research groups of Dr. Le Minh Tien, Msc. Tran Tien Dzung at Sungkyunkwan University (Korea), Dr. Wantana Klysubun at Synchrotron Light Resource Institute (Thailand), and Prof.

Takafumi Miyanaga at Hirosaki University (Japan). Their assistance has been crucial in facilitating the completion of my doctoral course. I would like to thank PhD Scholarship Programme of Vingroup Innovation Foundation, the Institute of Big Data and The Development Foundation of Vietnam National University, Hanoi for sponsoring my research. Lastly, I would like to express my sincere gratitude to my family and my girlfriend, for their support, encouragement, and spiritual strength during all of this challenging period.

Their love has been my great motivation to achieve every goal. I am most sincerely grateful for their sacrifices and unwavering belief in me. Ha Noi, August 2023 Pham The An 3 CONTENTS DECLARATION. 4 LIST OF NOTATIONS AND ABBREVIATIONS.

7 LIST OF TABLES. 10 LIST OF FIGURES. History of Superconductivity. Critical parameters of a superconductor.

Vortex state in type-II superconductors. VORTEX DYNAMICS IN TYPE-II SUPERCONDUCTORS. The collective pinning theory. Flux pinning mechanism in type-II superconductor.

OVERVIEW ON Bi-Sr-Ca-Cu-O SUPERCONDUCTOR. Crystal structure of Bi-Sr-Ca-Cu-O superconductor. Recent studies on the power applications of BSCCO superconductor. MOTIVATION OF THE DISSERTATION .1 Fabrication of Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O polycrystalline samples.

Fabrication of nanoparticles. Introductions of pinning centers into Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O polycrystalline samples. Crystal structure analyses. Superconducting property analyses.

56 CHAPTER 3 : IMPROVEMENTS OF CRITICAL CURRENT DENSITY IN HIGH-Tc Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+ SUPERCONDUCTOR BY USING SODIUM SUBSTITUTION EFFECT. FORMATION OF THE SUPERCONDUCTING PHASES. IMPROVEMENTS OF Jc. FLUX PINNING PROPERTIES.

Improvements of pinning force density. Identification of flux pinning type. Flux pinning mechanism. CONCLUSION OF CHAPTER 3.

75 CHAPTER 4 : IMPROVEMENTS OF CRITICAL CURRENT DENSITY IN HIGH-Tc Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+ SUPERCONDUCTOR BY ADDITION OF NON-MAGNETIC TiO2 NANOPARTICLE. FORMATION OF THE SUPERCONDUCTING PHASES. THE CORRELATION BETWEEN LOCAL STRUCTURE VARIATIONS AND CRITICAL TEMPERATURE. Fluctuation of mean field region.

Local structure variations. IMPROVEMENTS OF Jc. FLUX PINNING PROPERTIES. Flux pinning mechanism.

Improvements of pinning force density. Identification of flux pinning center. CONCLUSION OF CHAPTER 4. 106 5 CHAPTER 5 : IMPROVEMENTS OF CRITICAL CURRENT DENSITY IN HIGH-Tc Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+ SUPERCONDUCTOR BY ADDITION OF MAGNETIC Fe3O4 NANOPARTICLE.

FORMATION OF THE SUPERCONDUCTING PHASES. IMPROVEMENTS OF Jc. FLUX PINNING PROPERTIES. Identification of pinning center.

Improvements of pinning potential. COMPARISON OF SUBSTITUTION EFFECT, ADDITIONS OF NON-MAGNETIC AND MAGNETIC NANOPARTICLE ON THE CRITICAL CURRENT DENSITY OF Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+δ CERAMIC SUPERCONDUCTOR. 125 6 LIST OF NOTATIONS AND ABBREVIATIONS Notations Explain %Bi-2212 volume fraction of Bi-2212 phase %Bi-2223 volume fraction of Bi-2223 phase APC artifial pinning center A-L Azlamazov-Larkin b normalized field (b = B/Birr) Bc1 lower critical field Bc2 upper critical field BCS Bardeen-Cooper-Schrieffer Birr irreversibility field Blb large bundle field bpeak reduced field at maximum of flux pinning force density BSCCO Bi-Sr-Ca-Cu-O BPSCCO Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O Bsb small bundle field d effective inter-layering spacing dϕ inter-flux-line spacing e electron charge FL Lorentz force density Fp pinning force density fp normalized pinning force density (fp = Fp/Fp,max) Fp,max maximum value of pinning force density FWHM full width at half maximum ħ reduced Planck constant HTS high-Tc superconductor I electric current 7 I2212 X-ray diffraction intensity of Bi-2212 phase I2223 X-ray diffraction intensity of Bi-2223 phase j normalized critical current density (j = Jc/Jc(0) ) J interlayer coupling strength Jc critical current density Jsv critical current density in single vortex regime k Gaussian critical exponent kB Boltzmann's constant L-D Lawrence-Doniach PPMS Physical Property Measurement System R resistance SEM scanning electron microscopy T temperature t normalized temperature (t = T/Tc) Tc critical temperature TEM transmission electron microscopy TLD Lawrence–Doniach temperature U voltage difference U0 pinning potential v hole concentration V valence XANES X-ray absorption near edge structure XAS X-ray absorption spectrocopy XRD X-ray diffraction ΔM magnetization hysteresis width Δσ excess conductivity ε reduced temperature (ε = (T – Tc)/Tc ) 8 λ coherence length λCu-Kα Cu-Kα radiation wavelength ξ penetration depth ξc c-axis coherence length ρ resistivity ρ0 residual resistivity τ crystallite size Φ0 magnetic flux quantum 9 LIST OF TABLES Table 1. Details of types of pinning properties in type II superconductors.

Variations of volume fractions and lattice parameters for Bi-2223 phase of Bi1.4Sr2Ca2-xNaxCu3O10+ samples. Flux pinning centers properties with modified Dew-Hughes model scaling of the samples at 65 K, 55 K, 45 K, and 35 K. The volume fraction, average crystallite size, lattice constants for Bi- 2223 phase, Tc and ρ0 values of (Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1-x(TiO2)x samples, with x = 0, 0. Excess conductivity analysis calculated parameters of (Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1-x(TiO2)x samples, with x = 0, 0.

Bsb and Blb values of (Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1-x(TiO2)x samples, with x = 0, 0. Flux pinning centers properties with modified Dew-Hughes model scaling of (Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1-x(TiO2)x samples, with x = 0, 0. Characteristic fields and Dew–Hughes model fitting parameters of (Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1-x(Fe3O4)x samples. 117 10 LIST OF FIGURES Figure 1.

History of Superconductivity [83]. Three states of conductivity in a superconductor: zero resistance (inside the innermost surface), transition state (outer surface), and normal conductance (beyond the outer surface) [84]. Phase diagram of Type-I and Type-II superconductors [84]. Vortices pinning in type-II superconductor [48].

Schematic of collective pinning regimes with increasing magnetic field [52]. Balance of forces acting on vortices [91]. Schematic of different types of nano-sized pinning centers in type- II superconductors [75]. Classification of types of pinning centers.

Illustration of crystal structures of three phases of BSCCO system [8]. BSCCO 1st generation HTS wire [39]. Fabrication process of sample series illustration. Bragg's Law reflection [115].

The photoelectric effect, in which an x-ray is absorbed and a core level electron is promoted out of the atom [67]. Illustration of estimation of ΔM from a hysteresis loop of a BPSCCO sample measured at 65 K. XRD patterns of Bi1.4Sr2Ca2-xNaxCu3O10+δ samples [95]. Field dependence of Jc at 65 K for Bi1.4Sr2Ca2-xNaxCu3O10+ samples in which enhancements of Jc were observed [95].

Field dependence of Jc of the Na000 and Na006 samples at different temperatures. Descriptions of the field dependence of Jc of all samples by using the collective pinning theory at (a) 65 K, (b) 45 K and (c) 25 K. The solid lines are the fitting curves using Eq. (a) Field dependence of -ln(Jc(B)/Jc(0)) of Na000 and Na006 samples at 65 K.

(b) The temperature dependence of Birr of all samples at different temperatures. The solid lines are the fitting curves using Eq. (c) The B-T phase diagram of Na000 sample. (d) The B-T phase diagram of Na006 sample.

Pinning force density (Fp) versus reduced field (b) of the samples at (a) 65 K, (b) 55 K, (c) 45 K, (d) 35 K and (e) 25 K. The relation between the pinning force density maximum Fp,max and irreversible field Birr with Na content as the hidden variable. Data are shown in double-logarithmic plots. Scaling behaviors of the normalized pinning force density (fp) versus (b) at all measured temperatures of (a) Na000, (b) Na002, (c) Na004, (d) Na006, (e) Na008 and (f) Na010 samples.

The solid lines are the fitting curves using Eq. (a) Normalized critical current density Jc(t)/Jc(0) versus normalized temperature t of all the samples; (b) Crossover field (Bsb) versus normalized temperature of all the samples. The solid lines are the fitting curves using Eq. (a) TEM images and (b) histogram of TiO2 nanoparticles.

XRD patterns of (Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1-x(TiO2)x samples, with x = 0, 0. SEM images of (Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1-x(TiO2)x samples, with x = 0, 0. The temperature dependence of resistivity of (Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1-x(TiO2)x samples, with x = 0, 0. Double logarithmic plot of excess conductivity as a function of reduced temperature of (Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1-x(TiO2)x samples (a) x = 0, (b) x = 0.

The red, green, and blue solid lines correspond to the critical region, 3D and 2D region, respectively. The Cu-O, Cu-Ca and Cu-Sr bond distances of (Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1-x(TiO2)x samples, with x = 0, 0. (a) Cu K-edge XANES spectra of (Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1- x(TiO2)x samples, with x = 0, 0. (b) Copper valence of all samples.

(a) Cu L2,3-edge XANES spectra of (Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1- x(TiO2)x samples, with x = 0, 0. (b) Cu L2- edge XANES spectra deconvolution with pseudo-Voigt function. (c) Hole concentration of all samples. Ti L2,3-edge spectra of (Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1-x(TiO2)x samples, with x = 0, 0.

The field dependence of Jc of (Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1-x(TiO2)x samples, with x = 0, 0.010 with small bundle regimes description using collective pinning theory at (a) 65 K, (b) 55 K, (c) 45 K, and (d) 35 K. Dash-dot lines are fitting curves using Equation (1. (a) The normalized temperature dependence of normalized Jc and (b) normalized Bsb of (Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1-x(TiO2)x samples, with x = 0, 0. Solid lines are fitting curves in terms of the δl pinning and δTc pinning mechanisms using Eqs.

The normalized field dependence of flux pinning force density of (Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1-x(TiO2)x samples, with x = 0, 0. The normalized field dependence of (Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1- x(TiO2)x samples, with x = 0, 0.010 with modified Dew-Hughes model scaling at (a) 65 K, (b) 55 K, (c) 45 K ,and (d) 35 K. Solid lines are fitting curves using Eq. (a) TEM images and (b) histogram of Fe3O4 nanoparticles.

(a) XRD patterns and (b) Volume fractions and average crystalline size of (Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1-x(Fe3O4)x samples, with x = 0, 0. SEM images of (Bi1.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1-x(Fe3O4)x samples, with x = 0, 0.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Câu hỏi thường gặp

Luận án "Tăng cường Jc siêu dẫn Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O với tâm ghim nano" nghiên cứu về vấn đề gì?

Tài liệu: Improvements of critical current density of bi pb sr ca cu o high tc superconductor by addition of nano structured pinning centers. Tải miễn phí tại T

Luận án "Tăng cường Jc siêu dẫn Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O với tâm ghim nano" được bảo vệ tại trường nào?

Luận án này được bảo vệ tại university of science, vietnam national university, hanoi. Năm bảo vệ: 2023.

Luận án "Tăng cường Jc siêu dẫn Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O với tâm ghim nano" thuộc chuyên ngành gì?

Luận án "Tăng cường Jc siêu dẫn Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O với tâm ghim nano" thuộc chuyên ngành Physics. Danh mục: Công Nghệ Vật Liệu.

Luận án "Tăng cường Jc siêu dẫn Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O với tâm ghim nano" có bao nhiêu trang?

Luận án "Tăng cường Jc siêu dẫn Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O với tâm ghim nano" có 140 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.

Cách tải luận án "Tăng cường Jc siêu dẫn Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O với tâm ghim nano" về máy như thế nào?

Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.

Luận án liên quan

Chia sẻ tài liệu: Facebook Twitter