[发明专利]用重离子辐照提高GdBaCuO高温超导体性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高GdBaCuO高温超导体性能的方法，具体而言涉及一种利用重离子辐照提高熔融织构GdBaCuO高温超导体性能的方法。

背景材料

自从1986年发现高温超导电性以来，在世界范围内掀起了高温超导研究热潮。到目前为止，对高温超导的材料领域和强电弱电应用领域都进行了广泛细致的研究。对于高温超导块材来说，有两个基本的特性即超导磁悬浮力和俘获磁场，块材的磁浮特性可以用于制作超导无接触输运系统，磁浮轴承，飞轮储能系统等，基于高俘获磁通的特性，可以制作高温超导磁体，超导电机等。因此，制备高性能的超导材料是关键。利用熔融织构生长技术可以制备大尺寸高性能的超导块材，但是要想获得能实用的超导材料，必须进一步提高高温超导块材的临界电流密度和单畴尺寸以及块材的机械强度。为此，采用元素掺杂、细化RE211(或RE422)相与辐照等手段来提高样品的临界电流密度。

目前，有许多研究者报道用快中子与慢中子对YBCO超导块材进行辐照能大幅度提高材料的临界电流密度。我们也曾用热中子对YBCO超导块材进行了辐照，并申请了国家发明专利，已得到授权。电子辐照能够产生氧原子移动或空位等缺陷，从而在材料内部形成点缺陷，有时甚至能够产生点缺陷的团聚从而改善超导材料的超导性能；相对于电子辐照，中子或质子辐照能够制备尺寸较大的缺陷，如尺寸为2-10nm的点缺陷和大量的位错、层错，从而能够较大幅度提高超导材料的超导性能(J_C)；而重离子辐照能够在超导体内部形成目前认为最有效的磁通钉扎中心之一的柱状缺陷，因此，采用重离子辐照改性高温超导材料具有更大的研究前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种用重离子辐照GdBaCuO高温超导体的方法，以提高熔融织构GdBaCuO高温超导体的性能。

为实现上述目的，本发明包括一种利用重离子辐照提高GdBaCuO高温超导体性能的方法，该方法使用重离子辐照装置对熔融织构单畴GdBaCuO高温超导材料进行重离子辐照，辐照所用离子的能量为40～1000Mev，辐照剂量为1×10¹¹～5×10¹²ions/cm²。

如上所述的方法，其中，该重离子辐照优选使用⁴⁰Ar或¹³²Xe重离子。

如上所述的方法，该方法使用重离子辐照装置对熔融织构单畴GdBaCuO高温超导材料进行重离子辐照，辐照所用电子的能量优选为48Mev，辐照剂量优选为5×10¹¹ions/cm²。

本发明的有益效果在于，采用重离子辐照GdBaCuO高温超导材料，其磁化强度在1T外磁场下可提高70％，该方法与中子辐照方法相比，实验周期短，且辐照后放射性副产品较少。

附图说明

图1为77K温度下GdBaCuO样品⁴⁰Ar重离子辐照前后的磁化强度随外磁场的变化关系曲线。

具体实施方式

实施例1

(一)制备GdBaCuO超导块材