ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2024. №11
Текст статьи (pdf)
DOI: https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.11.31
УДК: 537.62
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СВЕРХПРОВОДНИКА
ДЛЯ МАГНИТОКАЛОРИЧЕСКИХ ПРИМЕНЕНИЙ
К.А. Колесов 1, А.В. Маширов 1, В.В. Коледов 1, А.О. Петров 1,
А.П. Орлов 1, И.В. Бычков 2, Д.А. Кузьмин 2, D. Gajda 3,
Ю.С. Кошкидько 1, В.Г. Шавров 1, Д.А. Суслов 1
1 ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН
125009, г. Москва, ул. Моховая, 11, корп. 7
2 Челябинский государственный университет
454001, г. Челябинск, ул. Братьев Кашириных, 129
3 Institute of Low Temperature and Structure Research PAS
Okolna 2, 50-422 Wroclaw, Poland
Статья поступила в редакцию 11 ноября 2024 г.
Аннотация. Композитные ленты на основе пленок высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) семейства Y-Ba-Cu-O могут применяться для создания постоянных сверхпроводящих магнитов (ПСМ), захватывающих и длительное время сохраняющих постоянное магнитное поле при температурах 90 К и ниже. В настоящей работе предложена оригинальная конструкция ПСМ в конфигурации соленоида, состоящего из колец лент ВТСП. Представлены результаты исследования процесса захвата и удержания магнитных полей в соленоиде, включая зависимость магнитного поля в центре соленоида от температуры после выключения внешнего источника поля, последующего за охлаждением ПСМ во внешнем магнитном поле. Рассмотрена также стабильность удержанного поля в ПСМ при постоянной температуре. Эксперименты проводились при температурах от 3 до 100 К, в магнитном поле до 6,4 Тл. Обсуждается возможность использования соленоидов на основе лент ВТСП в перспективных системах твердотельного охлаждения на основе магнитокалорического эффекта.
Ключевые слова: постоянные магниты, высокотемпературные сверхпроводники, магнитокалорический эффект, магнитное твердотельное охлаждение при криогенных температурах, захват магнитного потока.
Финансирование: Работа выполнена за счёт гранта Российского научного фонда №20-19-00745-П, https://rscf.ru/project/20-19-00745/
Автор для переписки: Петров Александр Олегович, alexandrpetrov291094@gmail.com
Литература
1. Murakami M. Progress in applications of bulk high temperature superconductors // Superconductor Science and technology. – 2000. – Т. 13. – №. 5. – С. 448.
2. Hull J.R., Murakami M. Applications of bulk high-temperature superconductors // Proceedings of the IEEE. – 2004. – Т. 92. – №. 10. – С. 1705-1718.
3. Wang Q. et al. Review on high-temperature superconducting trapped field magnets // Superconductor Science and Technology. – 2024. – Т. 37. – №. 12. – С. 123005.
4. Patel A. et al. Trapped fields greater than 7 T in a 12 mm square stack of commercial high-temperature superconducting tape // Applied Physics Letters. – 2013. – Т. 102. – №. 10.
5. Patel A. et al. A trapped field of 17.7 T in a stack of high temperature superconducting tape // Superconductor Science and Technology. – 2018. – Т. 31. – №. 9. – С. 09LT01.
6. Петров А.О., Коледов В.В., Маширов А.В., Колесов К.А., Шавров В.Г. Захват магнитного поля постоянными магнитами на основе лент высокотемпературного сверхпроводника // Журнал радиоэлектроники. – 2024. – №. 11. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.11.26
7. Petrov A.O. et al. Capture of magnetic flux in high-temperature superconductor YBa2Cu3O7 and its destruction // Chelyabinskiy Fiziko-Matematicheskiy Zhurnal. – 2022. – Т. 7. – №. 3. – С. 359-364.
8. Kolesov K.A. et al. Determination of heat transfer parameters in the mechanical heat switch for a refrigerating machine with magnetocaloric effect // Chelyabinskiy Fiziko-Matematicheskiy Zhurnal. – 2021. – Т. 6. – №. 1. – С. 111-118.
9. Kuznetsov A.S. et al. The Magnetocaloric Effect upon Adiabatic Demagnetization of a Polycrystalline DyNi2 Alloy // Physics of Metals and Metallography. – 2022. – Т. 123. – №. 4. – С. 397-401.
10. Chikurov D.S., Rudominskiyy A.E., Volkov M.P. Magnetization and Flux Capture in a Superconducting Ring Made of High-Tc 2G Tape // Журнал Сибирского федерального университета. Математика и физика. – 2023. – Т. 16. – №. 6. – С. 838-844.
11. Baskys A. et al. A trapped field of 13.4 T in a stack of HTS tapes with 30\mu m substrate // arXiv preprint arXiv:1709.03085. – 2017.
12. Brandt E.H. Superconductor disks and cylinders in an axial magnetic field. I. Flux penetration and magnetization curves // Physical Review B. – 1998. – Т. 58. – №. 10. – С. 6506.
Для цитирования:
Колесов К.А. и др. Соленоид на основе лент высокотемпературного сверхпроводника для магнитокалорических применений // Журнал радиоэлектроники – 2024. – №. 11. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.11.31