纳米Al粉掺杂对MgB2超导块材超导电性和显微结构影响

摘要

以纳米Al粉为掺杂物质,借助超声分散,较好地解决了纳米Al粉的团聚及其与B粉的均匀混合问题,制备出了1mol%、2mol%、5mol%、8mol%纳米Al粉掺杂的MgB2超导块材,并对掺杂效果和机理进行了研究.物相和显微结构分析表明,Al能够替代Mg进入MgB2晶格内,并导致MgB2的晶胞参数a、c逐渐降低,其中c的降低幅度较大.随着Al掺量的增加,MgB2的临界温度Tc逐渐降低,由未掺杂时的38.5K降低至掺杂8mol%Al时的35.5K.超导电性研究结果表明,纳米Al粉掺杂,在低温、高场、低掺杂量的条件下可以改善MgB2的超导性能,掺杂量过大反而抑制MgB2的超导性能,2mol%的纳米Al粉掺杂效果最好.