Otimização de fios supercontutores nanoestruturados de NB3SN com centros de aprisionamento artificiais de CU(SN)

Abstract

ResumoGrande número das atuais aplicações da supercondutividade utiliza supercondutores metálicos capazes de transportar altas densidades de corrente. A otimização do aprisionamento de fluxo magnético nestes condutores é de vital importância no aumento da densidade de corrente crítica. A geração de microestruturas projetadas para servirem como centros de aprisionamento tem sido apresentada como uma técnica altamente promissora para a otimização das propriedades de transporte destes materiais [1]. No entanto, devido às dimensões nanométricas destes centros de aprisionamento artificiais, os perfis de tratamento térmico utilizados para a reação e formação da fase supercondutora devem ser analisados cuidadosamente, levando em consideração as distintas distribuições e composições dos compósitos (centros de aprisionamento + fase supercondutora), em comparação com os materiais convencionais [2]. O presente trabalho tem como objetivo obter uma metodologia para otimização dos perfis de tratamentos térmicos de difusão, reação e formação das fases supercondutoras em materiais contendo centros de aprisionamento em escala nanométrica. A distribuição e a composição dos centros de aprisionamento dentro da fase supercondutora foram determinadas por MEV-FEG e MEV+EDS, respectivamente. São analisados os resultados de força de aprisionamento F p , e da máxima densidade de corrente crítica que o supercondutor pode suportar sob a influência de um campo magnético aplicado. AbstractA great number of the actual applications of the superconductivity uses metallic superconductors capable to transport high current densities. The optimization of the flux pinning in these conductors is extremely important to increase the critical density current. The design of the microstructure projected to serve as pinning centers has been presented as one highly promising technique for the optimization of the transport properties of these materials [1]. However, due to the nanometric dimensions of these artificial pinning centers, the profiles of heat treatment used for the reaction and formation of the superconducting phase must be analyzed carefully, considering the distinct distributions and compositions of the composites (pinning centers + superconducting phase), in comparison with the conventional materials [2]. In the present work, the objective is to get a methodology for optimization of the heat treatments profile of diffusion, reaction and formation of the superconducting phases in materials with pinning centers in nanometric scale. The distribution and the composition of the pinning centers inside of the superconducting phase were determined by MEV-FEG and MEV+EDS, respectively. The results of pinning force F p , and the maximum critical current density that the superconductor can support were measured under the influence of an applied magnetic field.