Tl-1223超导薄膜

高Tc强磁通钉扎

采用改进的两步法在LaAlO₃(001)衬底上制备出纯相、表面光滑、织构取向规则的Tl-1223薄膜，Tc高达118 K，在强磁场下仍保持高Tc，有望用于高温强磁场超导器件。

Liang, Xuelian · Niu, Zihan · Tianci, Li · Xing, Jian · Guo, Rong · Chen, J. H. · Haiting, Zhao · Qian, Yang · 何明 · Shaolin, Yan · 冯敏 · Ming, Xue · 闻海虎 · 季鲁

Ceramics International 2023

参数信息

临界温度

118 K

零电阻临界温度

112.9 K

零电阻临界温度

84.2 K

零电阻临界温度

69 K

技术优势

制备可重复

采用改进的两步法，在LaAlO₃(001)衬底上生长出纯相、表面光滑、织构取向规则的Tl-1223薄膜，为稳定获得高性能薄膜提供了途径。

抗磁场衰减

外加磁场下电阻展宽缓慢，Tc(0)在3 T和5 T时仍分别高于84.2 K和69 K，表明磁通钉扎较强，适合在强磁场中工作。

高激活能

由热激活磁通运动模型得到的激活能U₀随磁场按幂律H⁻ⁿ变化，较高的U₀表明磁通钉扎势垒高，有利于抑制磁通运动。

应用场景

• 高温超导器件：作为高Tc超导薄膜，可直接用于制备在液氮温区以上工作的超导器件，降低制冷成本。
• 强磁场磁体：薄膜在5 T下仍保持69 K的零电阻转变，可用于强磁场磁体的超导线圈或带材。
• 超导储能：强磁通钉扎有助于提高超导储能系统的临界电流密度和稳定性。
• 超导电力传输：高Tc和强钉扎特性有助于减少交流损耗，适用于超导输电线路。
• 超导传感器：在磁场下电阻变化缓慢，可望用于高场环境下的超导传感器或探测器。