项目批准号：59872043

中国科学院固体物理研究所　孙玉平

　　高温超导体相干长度短(纳米量级)、超导转变温度高和强烈各向异性的特点使得高温超导体中热激活磁通运动加剧，Bi系高温超导实用带材在高温高场下的临界电流密度很低。从理论上讲，具有与超导体相干长度相当的第二相材料能够起到有效的磁通钉扎作用并改善材料高温高场下的输运性能。本项目研究通过在强电实用Bi系带材中引入纳米MgO粒子和准一维MgO纳米杆充当磁通钉扎中心，改善了带材在液氮温区和磁场下的临界电流特性，并对外来缺陷引入的磁通钉扎机制进行了探讨。

● 主要研究成果

　　利用不同的化学方法，分别合成纳米 MgO粉、准一维MgO 、a-Si3N4、b-SiC、MgAl2O4纳米杆等掺杂源，对纳米材料的物理性能和生长机制进行了研究。

　　适量掺杂MgO纳米粒子、纳米杆可以改善Bi-2223/Ag带材的晶间耦合和织构度而不会阻碍Bi-2223相的成相，能有效地提高Bi(Pb)-2223/Ag带材带材磁通钉扎能力，大幅度地提高带材在磁场下的输运性能。

● 应用前景

　　实验证明，通过纳米粒子和准一维纳米材料掺杂，在 Bi系带材中引入纳米尺度的缺陷充当磁通钉扎中心，能有效地改善 Bi系高温超导带材在液氮温区，磁场下的电输运性能，对加速高温超导体实用化进程具有积极的推动作用。

工程与材料科学部、国际合作局 主办
数理科学部、化学科学部 协办