hrvatski

Utjecaj dopiranja magnetskim nanočesticama na supravodljiva svojstva magnezij diborida

Proveli smo sveobuhvatno istraživanje utjecaja dopiranja magnetskim nanočesticama na supravodljiva svojstva magnezij diborida MgB2. U tu svrhu sintetizirali smo značajan broj različitih magnetskih čestica: borida (Fe2B, FeCoB, Co2B, NiCoB) i ferita (Fe3O4, CoFe2O4, NiFe2O4, MnFe2O4) [1]. Magnetske čestice sintetizirane su metodom koprecipitacije u otopini metalnih soli, a pripravljene su sa i bez oklopa (kao oklop koristi se SiO2 ili dekstrin (C6H10O5)n). Pored novosintetiziranih magnetskih nanočestica za dopiranje MgB2 koristili smo i čestice metala Ni, Co i Fe stabilizirane ugljikom te okside rijetkih zemalja Eu2O3 i Dy2O3. Žice MgB2/Fe, nedopirane i dopirane magnetskim nanočesticama u različitim udjelima, pripremljene su metodom praha u cijevi i sintetizirane na temperaturi 650°C ili 750°C 1 h u atmosferi argona. Ukupno je napravljena 71 žica dopirana različitim koncentracijama spomenutih nanočestica. Istraživanje elektromagnetskih svojstava MgB2/Fe žica uključuje mjerenje magnetootpora R(T, B) i kritičnih struja Ic(T, B) u temperaturnom području 1.5-40 K i primjenjenim magnetskim poljima do 16 T. Analizom ireverzibilnih polja Birr(T), gornjeg kritičnog polja Bc2(T) te ovisnosti gustoće kritične struje o temperaturi i primjenjenom polju Jc(B, T) nastoji se razjasniti utjecaj magnetskih čestica na supravodljiva svojstva MgB2 te pronaći optimalno dopiranje (vrsta i udio nanočestica) za poboljšanje svojstava MgB2. Najbolji rezultati postignuti su za MgB2 dopiran Ni česticama (1.25 tež.%) kod kojeg je opaženo povećanje brzine porasta ireverzibilnog polja sa smanjenjem temperature te veće vrijednosti gustoće kritične struje na visokim temperaturama (20 K) i na niskim temperaturama (5 K) u odnosu na čisti MgB2 [2]. MgB2/Fe žice dopirane NiCoB (neoklopljenim i oklopljenim SiO2) česticama imaju nešto niže Birr(T) od čistog MgB2, no vrijednosti Jc na 5 K i poljima većim od 7 T veće su nego za čisti MgB2. Dopiranje dekstrinom oklopljenim feritima također daje obećavajuće rezultate s obzirom da je za određene dopande dobiveno povećanje Birr i Bc2 te veće Jc na niskim temperaturama u odnosu na čisti MgB2 [3]. Utjecaj dopiranja MgB2 sa Eu2O3 i Dy2O3 nanočesticama do 2.5 tež.% na temperaturu supravodljivog prijelaza i Birr nije značajan, ali su Jc(20 K) kod određenih žica i Jc(5 K) svih dopiranih žica veće nego za čisti MgB2. Ovim istraživanjem pokazali smo da je dopiranjem magnetskim nanočesticama moguće ostvariti poboljšanje svojstva supravodiča MgB2 bitna za tehnološku primjenu. *Rad u okviru projekta UKF 1B No. 01/07 Fonda "Jedinstvo uz pomoć znanja" (UKF) [1] D. pajić i sur., ovaj skup [2] S. Galić i sur., ovaj skup [3] E. Babić i sur., ovaj skup

magnezij diborid; dopiranje magnetskim česticama

nije evidentirano