Attraction and repulsion forces in melt-textured and sintered YBCO-superconductors: a comparative study



Título del documento: Attraction and repulsion forces in melt-textured and sintered YBCO-superconductors: a comparative study
Revista: Revista Facultad de Ingeniería. Universidad de Antioquia
Base de datos:
Número de sistema: 000563468
ISSN: 0120-6230
Autors: 1
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Institucions: 1Universidad Nacional de Colombia, Departamento de Física, Bogotá. Colombia
Any:
Període: Jul-Sep
Número: 96
Paginació: 44-50
País: Colombia
Idioma: Inglés
Resumen en español En este artículo medimos las fuerzas de atracción (suspensión) y repulsión (levitación) producidas por la interacción entre un imán permanente y diferentes superconductores. Las medidas de la fuerza de interacción HTS-PM fueron realizadas en un dispositivo sencillo, confiable y de bajo costo. Los resultados obtenidos fueron analizados utilizando el Modelo de Estado-Crítico propuesto por Bean bajo la suposición de un campo magnético uniforme aplicado al superconductor. Se utilizaron dos muestras superconductoras de YBa2Cu3O7-δ preparadas por el método de reacción de estado sólido (S) y por el método de texturizado y fundido (MTG). Las muestras presentaron diferente comportamiento de histéresis en los regímenes de field cooling (FC) y zero field cooling (ZFC). Los fenómenos de levitación y suspensión se observaron en la muestra MTG; sin embargo, la muestra sinterizada con deficiencias de oxígeno (δ > 0,15) sólo mostró una ligera fuerza de levitación, aunque no de suspensión, esta última propiedad atribuida a un anclaje del flujo magnético más eficiente. Se determinó la densidad de corriente crítica en ambas muestras a partir del máximo gap de la fuerza (∆F) en el régimen FC. Los valores obtenidos están entre 43,00 A/cm2 y 2.758 A/cm2 para la muestra sinterizada y MTG respectivamente. Las diferencias observadas entre las dos muestras coinciden con las determinadas a partir de medidas de magnetización, lo cual indica que estas medidas podrían utilizarse para una rápida caracterización de muestras superconductoras policristalinas.
Resumen en inglés In this paper, we measure the attraction (suspension) and repulsion (levitation) forces produced by the interaction between a permanent magnet and different bulk superconductors. The measurements of the interaction force HTS-PM were carried out with a relatively simple technique developed by us, which is reproducible, reliable and low cost. The obtained results were analyzed with the Bean’s critical-state model assuming a uniform magnetic field applied to the superconductor. Two superconducting samples of YBa2Cu3O7-δ (YBCO) prepared by solid-state reaction method and by the melt-textured growth method (MTG) were used. Both samples presented a different hysteresis behaviour in the field cooling (FC) and zero field cooling (ZFC) regimes. Levitation and suspension phenomena were observed in the MTG sample; however, the sintered sample (S) with Oxygen deficiencies (δ > 0.15) displayed a slight levitation force but did not show a suspension force, the latter one attributed to a more efficient magnetic flux pinning. Additionally, the critical current density of both samples was determined from the maximum gap of the force (ΔF) in the FC regime. The obtained values were between 43.00 A/cm2 and 2,758 A/cm2 for the sintered and MTG samples, respectively. These values show a remarkable difference between sintered and MTG samples like that observed from magnetization measurements, which indicate that attraction and repulsion force measurements could provide a rapid and reliable characterization method of polycrystalline superconducting samples.
Paraules clau: Investigación aplicada,
Temperatura,
Medición
Keyword: Applied research,
Temperature,
Measurement
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