Materials preparation and magnetization of Gd-Ba-Cu-O bulk high-temperature superconductors

Abstract

The paper reports on recent achievements in the preparation and magnetization of bulk high-temperature superconductors (HTS). The melt-growth of HTS bulks has technically stabilized due to the use of buffer materials with a seed crystal and modified infiltration to supply a rich liquid phase during growth. This modified growth technology was adapted as our standard processing method. This paper describes some new aspects of both field cooling and pulsed field magnetization processes. Pulsed field magnetization uses waveform control that feeds back the transient flux around the top-center of the bulks and traps a field of 1.63 T, which is more than 90% of the field cooling value. This was achieved by applying a single step pulsed field at a liquid nitrogen temperature. For practical applications, the magnetization under a static magnetic field that is tilted from the crystallographic c-axis was investigated at liquid nitrogen temperature. The trapped flux component perpendicular to the bulk surface remains strong up to θ = 30° inclination, compared to the procedure along the axis. Information about HTS bulks is considered to be important for machine applications using bulk HTS as cryo-permanent magnets.

Physical principles of development of magneto-levitation systems based on the second generation high temperature superconducting composites (Review)

“…It is achieved by texturing the materials and improving the orientation of grains, improving the conductivity of grain boundaries (absence of weak links between grains) and creation of the centers of pinning of magnetic flux. Main methods of synthesis of materials with a high texturing degree include the following [18,19]: slow cooling down in homogeneous temperature field (with zero temperature gradient); slow cooling down in gradient temperature field without movement of the sample (Bridgman method); gradient crystallization with hot zone movement (Zone-Melt (MZ))zone melt method; seeded directional solidification (Seeded-Directional-Solidification (SDS)); top seeded melt growth (Top-Seeded-Melt-Growth (TSMG)); texturing in the magnetic field, as well as other methods, whose description can be found in the literature [18][19][20][21][22][23][24][25][26][27][28][29][30].…”

Физические Принципы Создания Магнитолевитационных Систем На Основе Высокотемпературных Сверхпроводящих Композитов Второго Поколения (Обзор)

“…Это достигается за счет текстурирования материала и улучшения ориентации зерен, улучшения проводимости границ зерен (отсутствие слабых связей между зернами) и создания центров пиннинга магнитного потока. К основным методам синтеза материалов с высокой степенью текстуры можно отнести следующие [18,19]: -медленное охлаждение в однородном температурном поле (с нулевым градиентом по температуре); -медленное охлаждение в градиентном температурном поле без перемещения образца (метод Бриджмена); -градиентная кристаллизация с перемещением горячей зоны (Zone-Melt (MZ)) -метод зонной плавки; -метод направленной кристаллизации с затравкой (Seeded-Directional-Solidification (SDS));…”

“…Журнал технической физики, 2021, том 91, вып. 12 -использование верхних затравок (Top-Seeded-Melt-Growth (TSMG)); -текстурирование в магнитном поле, а также другие методы, описание которых можно найти в литературе [18][19][20][21][22][23][24][25][26][27][28][29][30].…”

Динамические Вихревые Состояния В Высокотемпературных Сверхпроводниках При Импульсном Намагничивании

“…Современные высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП) являются объектами повышенного интереса благодаря возможности их использования в качестве магнитов с захваченным магнитным потоком [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17]. Их преимущество перед обычными магнитами (например, NdFeB) заключается в том, что намагниченность ВТСП определяется не только внутренними свойствами материала, но и его размерами, и это позволяет увеличить захваченный магнитный поток и получить более сильные поля.…”

“…Их преимущество перед обычными магнитами (например, NdFeB) заключается в том, что намагниченность ВТСП определяется не только внутренними свойствами материала, но и его размерами, и это позволяет увеличить захваченный магнитный поток и получить более сильные поля. Как правило, на практике используют объемные ВТСП в форме шайбы (pellet) [1,2] или стопки из ВТСП-лент [3][4][5][6].…”