Holleis, S. (2016). Enhancing the high field performance of YBa2Cu3O7-x coated conductors [Diploma Thesis, Technische Universität Wien]. reposiTUm. https://doi.org/10.34726/hss.2016.30609
The in-field critical current of commercial YBCO coated conductors can be substantially enhanced by post-fabrication irradiation with oxygen ions. We find that the maximum enhancement of Jc can be observed when choosing an irradiation energy of 3.5 MeV on the YBCO surface. In high fields of 6 T, Jc is doubled at 5 K and 27 K after irradiating the sample for only one second. The irradiation is performed on production line samples through the protective silver coating and does not require any modification of the growth process. TEM images reveal a mixed pinning landscape composed of strong pre-existing pin sites and small, nely dispersed Irradiation induced defects. These irradiation induced defects can be identi ed as the main source of increased vortex pinning. An annealing study shows that the enhancement is stable up to approximately 200 °C for over an hour and the irradiated conductor would therefore survive a possible quench.
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Die kritische Stromdichte von hochtemperatursupraleitenden YBCO Bändern kann durch Bestrahlung mit Sauerstoffionen erheblich gesteigert werden. Dabei wird die maximale Verbesserung von Jc bei einer Bestrahlungsenergie von 3.5 MeV an der YBCO Oberfläche beobachtet. Bei hohen angelegten magnetischen Feldern von bis zu 6 T wird eine Verdopplung von Jc bei Temperaturen von 5 K und 27 K nach nur einer Sekunde Bestrahlungszeit erreicht. Die Bestrahlung erfolgt durch die Silber-Schutzschicht an produktionsfertigen supraleitenden Bändern, sodass keine Änderung am Wachstumsprozess notwenig ist. TEM Bilder zeigen eine kombinierte Verankerungsstruktur aus starken, bereits existierenden Verankerungszentren und kleinen, feinverteilten Bestrahlungsdefekten, wobei letztere als Hauptursache der verstärkten Flussverankerung identifiziert werden können. Experimente in einem Röhrenofen zeigen, dass die Verbesserung von Jc bis zu einer Temperatur von 200 °C über eine Stunde stabil ist und der bestrahlte Leiter einen denkbaren Quench unbeschadet überstehen würde.
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Zusammenfassung in deutscher Sprache Abweichender Titel nach Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
