釔鋇銅氧(YBCO)高溫超導材料在能源、交通等方面具有廣泛的應用前景,然而強磁場下出現(xiàn)的低臨界電流密度問題嚴重限制了其應用.利用快重離子輻照技術可在YBCO中形成潛徑跡對磁通渦旋進行釘扎,從而有效改善其在磁場下的超導性能.本文利用能量為1.9 GeV的Ta離子對YBCO高溫超導薄膜進行輻照,系統(tǒng)地研究了不同離子注量下YBCO薄膜的微觀結構及磁場下電流傳輸特性的變化情況.研究表明,Ta離子輻照在薄膜中沿入射路徑方向產(chǎn)生貫穿整個超導層的一維非晶潛徑跡,其直徑在5 nm到15 nm之間.結合Higuchi模型分析了快重離子輻照對薄膜中磁通釘扎機制的影響.研究發(fā)現(xiàn):在原始樣品中本征面缺陷釘扎是主要的釘扎機制;隨著輻照注量的增加,薄膜中的釘扎類型逐漸轉變?yōu)橛煽熘仉x子輻照引入的正常相缺陷釘扎.臨界電流密度與磁場的關系可用函數(shù)J_c∝B^-α進行擬合.指數(shù)α隨著注量的增加而降低,當注量為5.0×10¹¹ ions/cm²時已由最初的0.784降低至0.375,說明臨界電流密度對磁場的依賴關系大大減弱.當輻照注量為8....

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本文編號：3740230