Микроструктура и критическая плотность тока ленточных композитов с наноразмерными слоями из сверхпроводящих сплавов Nb–Ti

Abstract

Исследованы структура и критическая плотность тока многослойных ленточных композитов, в которых сверхпроводящие слои из деформируемых сплавов Nb–Ti наноразмерной толщины чередовались с такими же слоями из ниобия. Композиты получены 3-этапной прокаткой многослойных пакетов вначале на вакуумном прокатном стане с нагревом до 950°C, а затем прокаткой при комнатной температуре. Микроструктура поперечных сечений изучена методом растровой электронной микроскопии. Измерениями критического тока показано, что Nb-слои вызывали очень сильный пиннинг сверхпроводящих вихрей на границе сверхпроводник–нормальный металл. Об этом свидетельствовали большие значения анизотропии критической плотности тока при толщине слоев 10 nm и меньше.

The microstructure and the critical current density of the tape multilayer composites with superconducting layers of the nanosize thickness out of the deformable alloys Nb–Ti interchanged with Nb-layers of the same thickness were investigated. The composites were obtained by means of the 3-stage rolling of the multilayer packets, at first at a vacuum mill with the heating to 950°C and then by rolling at the room temperature. The microstructure of the cross-sections was investigated by the scanning/transmission electron microscopy. Measurements of the critical current have shown that the Nb-layers caused a very strong pinning of the superconducting vortices at the superconductor–normal metal boundary. This is evidenced by high values of the critical-current density anisotropy for 10 nm-thick and less layers.