Stromperkolation in MgB2 Supraleitern

Abstract

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den supraleitenden Eigenschaften von MgB2 Proben. Es wird der Frage nachgegangen welchen Einfluss die Faktoren Herstellungstemperatur, Herstellungsdruck, Dotierung mit Titan und Dotierung mit Siliziumcarbid haben. Ein Ziel dieser Arbeit ist es zu ermitteln, ob die Ergebnisse der Arbeit -Nanostructural inhomogeneities acting as pinning centers in bulk MgB2 with low and enhanced grain connectivity- von T A Prikhna et al. bestätigt werden können. Die Fragestellung wurde anhand von Tieftemperaturexperimenten geklärt, mit denen die kritische Temperatur, die kritische Stromdichte, der Verankerungsmechanismus, das normierte Irreversibilitätsfeld, die spezifische Dichte und die Konnektivität ermittelt wurde. Im Ergebnis zeichnet sich ab, dass die Proben, die mit Titan dotiert waren bei allen Temperaturbereichen die für eine technische Anforderung optimalsten Werte hatten. Dahinter folgten die mit Siliziumcarbid dotierten Proben und zum Schluss die undotierten Proben. Der Herstellungsdruck hat keine signifikanten Auswirkungen. Die besten Ergebnisse für technische Anforderungen wurden bei den niedrigsten Herstellungstemperaturen gefunden. Damit stimmen die Ergebnisse nicht mit der oben genannten Arbeit überein, weswegen weitere Überprüfungen nötig sind.

The present work deals with the superconducting properties of magnesium-diboride samples. The main question is what influence the production temperature, the production pressure and the titanium- and siliconcarbide-doping has. One aim of this study is to determine whether the results of the work -Nanostructural inhomogeneities acting as pinning centers in bulk MgB2 with low and enhanced grain connectivity- from T A Prikhna et al. can be confirmed. The issue was resolved based on low temperature experiments, with which the critical temperature, the critical current density, the pinning mechanism, the shielding fraction, the normalized irreversibility, the specific density and the connectivity was determined. The results show that the titanium doped samples have the best results for technical purposes, followed by the siliconcarbide-doped samples and at least the undoped samples. The production pressure has no significant effect. A lower production temperature has better results for technical purposes than a higher production temperature. These results do not coincide with the results from the aforementioned work. So further research has to be done.