釔鋇銅氧(YBCO)高溫超導(dǎo)材料在能源、交通等方面具有廣泛的應(yīng)用前景,然而強(qiáng)磁場(chǎng)下出現(xiàn)的低臨界電流密度問題嚴(yán)重限制了其應(yīng)用.利用快重離子輻照技術(shù)可在YBCO中形成潛徑跡對(duì)磁通渦旋進(jìn)行釘扎,從而有效改善其在磁場(chǎng)下的超導(dǎo)性能.本文利用能量為1.9 GeV的Ta離子對(duì)YBCO高溫超導(dǎo)薄膜進(jìn)行輻照,系統(tǒng)地研究了不同離子注量下YBCO薄膜的微觀結(jié)構(gòu)及磁場(chǎng)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(gè)超導(dǎo)層的一維非晶潛徑跡,其直徑在5 nm到15 nm之間.結(jié)合Higuchi模型分析了快重離子輻照對(duì)薄膜中磁通釘扎機(jī)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(jī)制;隨著輻照注量的增加,薄膜中的釘扎類型逐漸轉(zhuǎn)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(chǎng)的關(guān)系可用函數(shù)J_c∝B^-α進(jìn)行擬合.指數(shù)α隨著注量的增加而降低,當(dāng)注量為5.0×10¹¹ ions/cm²時(shí)已由最初的0.784降低至0.375,說(shuō)明臨界電流密度對(duì)磁場(chǎng)的依賴關(guān)系大大減弱.當(dāng)輻照注量為8....

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