Hard superconductors
1966; Elsevier BV; Volume: 1; Issue: 1 Linguagem: Francês
10.1016/0025-5416(66)90009-7
ISSN1873-4928
Autores Tópico(s)Superconductivity in MgB2 and Alloys
ResumoThis is a review of the current status of high field superconductors. The various theories proposed for these materials are critically examined, and it is concluded that high critical currents result directly from the irreversible behaviour of Abrikosov supercurrent vortices. Magnetisation, critical currents, a.c. properties and flux instabilities are related to the pinning of vortices by structural inhomogeneities. The role of various types of defects in providing pinning is examined. Results are presented which show that only extended defects such as second-phase particles, non-homogeneous distributions or 'tangles' of dislocations, surface defects and internal stress distributions have any appreciable interaction with supercurrent vortices. The behaviour of commercial hard superconductors is explained in terms of these results. The application of hard superconductors for producing high magnetic fields in solenoids and flux pumps is discussed and the requirements of materials for these devices are indicated. The commercial preparation of materials to meet these requirements is then reviewed. Finally, some indication is given as to future developments which are desirable and which may be expected in both the science and practice of hard superconductors. Cet article constitue une revue de l'état actuel des connaissances dans le domaine des supraconducteurs à champ critique élevé. L'auteur examine d'un point de vue critique les diverses théories proposées pour expliquer les propriétés de ces matériaux et conclut que les valeurs élevées du courant critique résultent directement du caractère irréversible des vortex d'Abrikosov. L'aimantation, le courant critique, les propriétés en régime alternatif et les instabilités de flux sont reliés à l'ancrage des vortex par des hétérogénéités de la structure. Divers types de défauts susceptibles de produire cet ancrage sont examinés. L'auteur présente des résultats expérimentaux qui montrent que seuls des défauts d'une certaine importance, comme des particules d'une seconde phase, des distributions non uniformes ou des écheveaux de dislocations, des défauts superficiels et certaines distributions des contraintes internes, peuvent avoir une interaction appréciable avec les vortex. Il explique le comportement des supraconducteurs durs industriels à partir de ces résultats. Il indique ensuite l'application des supraconducteurs durs à la production de champs magnétiques intenses à l'aide de solénoïdes ou de pompes à flux magnétique et énonce les caractéristiques que doivent posséder les matériaux utilisés dans la réalisation de ces dispositifs. Enfin il donne quelques indications relatives aux développements futurs, souhaitables ou prévisibles, aussi bien de la science que des applications des supraconducteurs durs. Dieser Artikel gibt einen Überblick über den gegenwärtigen Stand von Hochfeld-Supraleitern. Die verschiedenen für diese Stoffe vorgeschlagenen Theorien werden kritisch untersucht, und es wird der Schluß gezogen, daß hohe kritische Ströme ihren Ursprung direkt in dem irreversiblen Verhalten von Abrikosov Suprastromwirbeln haben. Magnetisierung, kritische Ströme, a.c. Eigenschaften und Flußinstabilitäten werden zur Stabilisierung der Wirbel durch Strukturinhomogenitäten in Beziehung gebracht. Die Beteiligung verschiedener Arten von Defekten bei der Herstellun dieser Stabilisierung wird untersucht. Die Ergebnisse zeigen, daß nur ausgedehnte Defekte wie Zweiphasenteilchen, inhomogene Verteilungen oder "tangles" von Versetzungen, Oberflächendefekte und interne Druckverteilungen meßbare Wirkungen auf Suprastromwirbel haben. Das Verhalten von kommerziellen harten Supraleitern wird auf der Basis dieser Ergebnisse erklärt. Die Anwendung harter Supraleiter zur Herstellung hoher magnetischer Felder in Solenoiden und Flußpumpen wird erörtert, und es wird auf die Erfordernisse des Stoffes für diese Vorrichtungen hingewiesen. Im folgenden wird beschrieben, wie diese Stoffe kommerziell herzustellen sind, um diesen Erfordernissen gerecht zu werden. Schließlich wird auf zukünftige Entwicklungen hingewiesen, die wünschenswert und in Wissenschaft und Praxis der harten Supraleiter zu erwarten sind.
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