2021年4月19日

提高高温超导体导线性能

Abiola Temidayo Oloye(左)是五年级博士候选人,也是发表在《超导体科学与技术》上的一项研究的主要作者,他与FAMU-FSU工程学院机械工程副教授兼该研究的首席研究员Fumitake Kametani在电子显微镜下合影。 Abiola Temidayo Oloye(左)是五年级博士候选人,也是发表在《超导体科学与技术》上的一项研究的主要作者,他与FAMU-FSU工程学院机械工程副教授兼该研究的首席研究员Fumitake Kametani在电子显微镜下合影。 Mark Wallheiser/FAMU-FSU工程学院

了解加工过程如何影响铋基超导线的新研究可能有助于为未来的磁铁或粒子加速器提供动力。

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塔拉哈西,佛罗里达州。美国国家高磁场实验室(National爱游戏体爱游戏提现客服育是什么 MagLab)的研究人员发现了一种提高高温超导体(HTS)电线性能的新方法,这一发现有可能为新一代粒子加速器提供动力。

利用高分辨率扫描电子显微镜,研究人员试图了解加工方法如何影响铋基超导导线(称为Bi-2212)的晶粒。这些颗粒形成了高温超导体的底层结构,科学家们在原子尺度上观察Bi-2212颗粒,成功地优化了它们的排列,使材料更有效地携带超导电流或超电流。他们的研究发表在杂志上超导体科学与技术“,

研究人员发现,单个颗粒具有长矩形形状,其较长的一侧与金属丝指向同一轴,这就是所谓的双轴纹理。它们沿着导线的路径呈圆形排列,因此方向只在很小的尺度上是明显的。这两种特性共同使Bi-2212晶粒具有准双轴织构,这被证明是超电流流动的理想配置。

“通过了解如何优化这些颗粒的结构,我们可以以最有效的方式制造携带更高电流的HTS圆线,”FAMU-FSU工程学院的博士候选人、国家MagLab应用超导中心的研究员、论文的主要作者Abiola Temidayo Oloye说。爱游戏提现客服

超导体与铜等传统导体不同,超导导线能以完美的效率传输电力,因为电子在超导导线中移动时不会遇到摩擦。Bi-2212导线属于新一代用于构建超导磁体的高场超导体,是世界各地实验室科学研究的重要工具,特别是国家磁实验室,该实验室拥有十多个世界纪录磁体,由国家科学基金会(DMR-1644779)和佛罗里达州资助,以支持材料、能源解决方案、环境和健康方面的研究。爱游戏提现客服

像Bi-2212这样的高温超导体可以在比低温超导体(LTS)更高的磁场下传导电流,并且是欧洲核研究组织(CERN)大型强子对撞机中更强大的粒子加速器设计的关键部分。

Oloye说:“我们优化了Bi-2212圆形电线,以携带更多电流,同时牢记实验室和制造商之间的规模差异。”“我们在实验室开发的工艺必须达到生产水平,才能使这项技术具有商业可行性,我们在研究中做到了这一点。”

FAMU-FSU工程学院机械工程副教授、MagLab研究员和该研究的首席研究员Fumitake Kametani先前的工作表明了Bi-2212圆线中准双轴纹理对电流的重要性。本文延续了这一前提,论证了实现最佳准双轴纹理所需的因素。

Kametani说:“在分析Bi-2212圆线的晶体结构时,所使用的微观结构表征是独一无二的。”“该技术通常用于分析金属和合金,我们已经将其用于开发新的样品制备方法,以进一步优化Bi-2212 HTS线技术。”

大的目标是能够在未来的高磁场磁铁应用中使用Bi-2212圆线。

奥洛耶说:“由于它是唯一一种以圆线形式存在的高温超导体,这种材料可以更容易地取代使用其他材料制成的LTS电线的现有技术。”“其他高温超导如REBCO和Bi-2223仅以磁带形式提供,这为磁铁设计增加了一层复杂性。”

来自fsu总部的国家高磁场实验室和欧洲核子研究中心的研究人员对这项研究做出了贡爱游戏提现客服献。

这项工作得到了美国能源部、国家科学基金会和佛罗里达州的资助和支持。爱游戏提现客服

文章由Trisha Radulovich撰写,由佛罗里达州立大学新闻提供


爱游戏体爱游戏提现客服育是什么美国国家强磁场实验室是世界上最大、功率最高的磁体设备。位于佛罗里达州立大学、佛罗里达大学和洛斯阿拉莫斯国家实验室的跨学科国家磁实验室吸引了来自世界各地的科学家在强磁场中进行基础研究,促进了我们对材料、能源和生命爱游戏提现客服的理解。该实验室由美国国家科学爱游戏下载安装新版基金会(D爱游戏提现客服MR-1644779)和佛罗里达州资助。欲了解更多信息,请访问我们的网站爱游戏提现客服www.familiaclick.com或者在NationalMagLab的Facebook、Twitter、Instagram和Pinterest上关注我们。爱游戏提现客服