TLAG of solution-derived REBCO superconducting films
La característica més rellevant dels materials superconductors d'alta temperatura (HTS) és la de conduir el corrent elèctric sense pèrdues fins a temperatures de nitrogen líquid i sota camps magnètics elevats. Aquestes propietats han promogut un ingent esforç d'investigació sobre els siste...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2024 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:299827 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/299827 |
| Access Level: | acceso embargado |
| Palabra clave: | Materials superconductors Superconducting materials Materiales superconductores Ciències Experimentals |
| Sumario: | La característica més rellevant dels materials superconductors d'alta temperatura (HTS) és la de conduir el corrent elèctric sense pèrdues fins a temperatures de nitrogen líquid i sota camps magnètics elevats. Aquestes propietats han promogut un ingent esforç d'investigació sobre els sistemes REBa2Cu3O7-[Delta] (REBCO, RE= elements de terres rares) que han permès promoure el desenvolupament de molt diverses aplicacions. No obstant això, els costos elevats actuals de la producció de cintes superconductores (CCs) comercials basades en HTS estan encara impedint-ne la difusió a nivell mundial. El treball realitzat en aquesta tesi estableix com a objectiu la reducció de l'elevada relació cost/prestació dels superconductors REBCO mitjançant l'ús combinat de la deposició de solucions químiques (CSD) com a metodologia de baix cost conjuntament amb el procés innovador de creixement assistit per líquids transitoris (TLAG). El desenvolupament de solucions químiques novadores i robustes va permetre aconseguir una homogeneïtat química i microestructural sense precedents en capes amb gruixos de fins a 2,7 [Mu]m. Dues innovacions han estat fonamentals per aquest avenç. Per un cantó, s'han sintetitzat precursors policristal·lins de propionats metàl·lics de gran puresa mitjançant mètodes senzills i econòmics basats en un sol pas. A més, la selecció acurada d'un additiu tipus amina va millorar les propietats reològiques de les solucions químiques precursores per a la fabricació de capes de YBCO i REBCO. Modificacions de la relació molar (Ba:Cu) de les solucions químiques inicials van donar lloc a capes crescudes a partir de líquids transitoris amb diferent composició, cosa que va permetre analitzar en profunditat el mecanisme cinètic fora d'equilibri del TLAG. El control estricte dels paràmetres de processament va donar lloc a capes d'elevades prestacions que presentaven valors de densitat de corrent crític de fins a 3 MA·cm-2 i velocitats de creixement superiors a 2000 nm·s-1. Tècniques avançades de caracterització, com l'anàlisi in-situ mitjançant difracció de raigs X de radiació sincrotró, van clarificar la influència de la sobresaturació en el líquid transitori, la qual actua com a força impulsora de la nucleació de l'YBCO i del seu creixement epitaxial successiu. Aquests anàlisis han generat nous coneixements sobre el complex mecanisme cinètic del TLAG. |
|---|