- 先进的电子显微镜
- 增加过掺杂的GBs的临界电流控制
- EFM成像的塑料GBs附近涡动
- 在高温超导多晶体莫成像percolative电流
- 探测涡旋动力学和固定在颗粒边界通过测量运输这高温超导双晶体的特性和临界电流
- 理论
纳米级
在纳米级(0.1 -10海里),高分辨率电子显微镜显示详细的g位错芯和原子结构由于GBs过掺杂控制变化。反过来,这些数据被用于解决理论上当地电子和充电状态的位错芯,电子筛选在GBs及其影响当前运输GB位错芯之间通过纳米通道。这些问题决定漩涡在GBs的行为,这是最重要的高温超导导体载流能力。通过实验和理论分析相结合,我们最近发现漩涡的本质在薄膜氧低角GBs。这给了第一个清晰的理解攷虑GBs限流机制,使我们能够测量内在边界临界电流密度Jb在当前纳米晶界位错之间的通道,一个基本量没有被访问的其他技术。我们已经开发出一种漩涡理论沿着晶界由直流和交流电流。的理论描述了观测场依赖性非常的通量流阻低氧双晶体。这使我们能够证明混合Abrikosov-Josephson漩涡的存在在低角度首次GBs和测量他们的核心长度,和Jb的内在价值。这种新方法将用于系统分析当前地方过掺杂的影响通过晶界运输。
微尺度
在微尺度(0.1 -10µm),电子显微镜用于结构研究方面,应变场和地方在GBs非化学计量性。这对于将多尺度结构障碍非常重要的GB漩涡,也强烈影响的磁相互作用散装谷物的漩涡。这导致丰富的GB复合行为漩涡受GB和颗粒性质的影响。例如,塑料涡流通道沿着GB和从单一到多个涡行流过渡GBs的电流。我们调查动态和固定GB漩涡的交通战争胜利特性和临界电流的测量扩展在不同温度和磁场。最近,我们已经能够大大增加攷虑临界电流的低角度GBs薄膜氧双晶体由Ca过掺杂。
宏观尺度
在宏观尺度(10-10µm),我们使用磁光成像结合当前重建算法和理论建模的非线性电流限流机制的缺陷解决关键问题在高温超导导体。我们计算的非线性电流传输在高温超导宏观随机,非均质性和电流平面障碍模型的不同方面percolative在多晶高温超导电流,显示一个非常复杂和丰富的全球vi的行为特征。特别是,使用速度图的方法,我们能够解决分析高度非线性麦克斯韦方程,它描述电流平面缺陷和发现周围扩展域的强烈增强GBs附近的电场和耗散。这些“热点”主导的交通行为和稳定电流,即使GBs占领一小部分的几何截面。
探索科学问题
MgB的一些独特的特征2筹集额外的科学挑战。最近的理论和实验研究表明,MgB2可能出现two-gap超导。我们因此好奇是否有小说由于差距之间的耦合影响,以及这是否会产生新的属性当量子化场线沿着晶界或MgB时2暴露在微波辐射。热波动和通量之间的竞争将也被探索。