Ванадий-галлий

Сверхпроводящий сплав

Ванадий-галлий (V ₃ Ga) — сверхпроводящий сплав ванадия и галлия . Он часто используется для вставных катушек сверхпроводящих электромагнитов с высоким полем . ^{[ нужны разъяснения ] [ нужна ссылка ]}

Лента ванадия-галлия применяется в магнитах с сильными магнитными полями ( магнитные поля17,5  Т ). Структура сверхпроводящей фазы A15 V ₃ Ga аналогична структуре более распространенного Nb 3 Sn . ^[1]

В условиях, когда магнитное поле превышает8 Т и температура выше4,2  K , Nb ₃ Sn и V ₃ Ga см. применение.

Основное свойство V ₃ Ga , делающее его настолько полезным, заключается в том, что его можно использовать в магнитных полях до18 T , тогда как Nb ₃ Sn можно использовать только в месторождениях примерно до15 Т. ^[2]

Характеристики сильного поля можно улучшить путем легирования элементами с высоким Z, такими как Nb, Ta, Sn, Pt и Pb. ^[3]

Физические свойства

^[4]

V ₃ Ga имеет фазу А15 , что делает его чрезвычайно хрупким. При обращении с проволокой следует быть предельно осторожным, чтобы не перегнуть ее. ^[2]

Сверхпроводящие свойства

• Критическая температура ( Т _c ):~14,2 К ^[5]
• Верхнее критическое поле ( H _c2 ): более19 Т.

Изготовление сверхпроводящих проводов или лент

Проволоки V ₃ Ga можно формировать с помощью твердофазного осаждения . ^[6]

• 
  Сверхпроводящая лента V ₃ Ga (сечение 10 мм × 0,14 мм ). Сердцевина из ванадия покрыта слой V ₃ Ga толщиной 15 мкм , затем20 мкм бронза (стабилизирующий слой) иИзолирующий слой 15 мкм . Критический ток180 А (19,2 Т ,4,2 К ), критическая плотность тока20 кА/см ² .
• 
  Пример проволоки ( сплав V ₃ Ga ), используемой в сверхпроводящем магните.

История

Рекомендации

1. Маркевич, В.; Мэйнс, Э.; Ванкеурен, Р.; Уилкокс, Р.; Рознер, К.; Иноуэ, Х.; Хаяши, К.; Тачикава, К. (1977). «Сверхпроводящая концентрическая магнитная система Nb ₃ Sn и V ₃ Ga с силой тока 17,5 Тесла». Транзакции IEEE по магнетизму . 13 (1): 35–37. Бибкод : 1977ITM....13...35M. дои : 10.1109/TMAG.1977.1059431.
2. Экин, Джек В. (1983). «Сверхпроводники». В Риде, Ричард П.; Кларк, Алан Ф. (ред.). Материалы при низких температурах . Рассел, Огайо: Американское общество металлов. стр. 465–513. ISBN 978-1-62708-348-5.
3. Тедроу, премьер-министр; Месерви, Р. (1984), «Улучшение свойств магнитного поля ванадий-галлиевых сверхпроводников за счет усиления спин-орбитального рассеяния», Отчет MIT , Bibcode : 1984mit..reptR....T
4. "Галлид ванадия". Американские элементы .
5. Декер, Д.Л. Лакер, Х.Л. (1969), «Исследования намагничивания сверхпроводников ванадия-галлия», Журнал прикладной физики , 40 (7): 2817–2822, Бибкод : 1969JAP....40.2817D, doi : 10.1063/1.1658081{{citation}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
6. Хонг, Минхвэй (1980), Сверхпроводники A15 посредством прямого «твердотельного» осаждения: V3Ga И Nb3Al