$BaCeO_3$ 첨가에 따른 용융 조직화 된 YBCO 초전도체의 미세 구조 및 초전도 특성 분석

Abstract

$BaCeO_3$ 입자와 $Y_2BaCuO_5$ (Y211) 입자들의 분포를 이해하기 위해 종자 결정 성장법을 이용하여 $BaCeO_3$ 가 첨가 된 $Y_{1.5}Ba_2Cu_3O_x$ (Y1.5) 초전도체를 만들었다. $BaCeO_3$ 는 초전도체 내에서 Y211 입자의 크기를 미세화 시켜줄 뿐만 아니라 자체적으로도 플럭스 피닝 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 일반적인 고상 합성법을 이용하여 $BaCeO_3$ 분말을 만들었으며, 이 분말을 어트리션 밀링을 이용하여 입자 크기를 미세화해 주었다. 본 실험에서는 Y1.5 초전도체 내에 $BaCeO_3$ 를 입자 크기를 다르게 하여 첨가 해주었으며, 이에 따른 미세 구조 및 초전도 특성 변화를 관찰 하여 그 결과를 서로 비교 분석 하였다. 일반적인 고상 합성법으로 만든 $BaCeO_3$ 의 첨가량을 증가시켜주면 $BaCeO_3$ 의 첨가량이 많아질수록 서로 뭉치는 현상이 증가하였다. 그러나 미세화 된 $BaCeO_3$ 를 첨가 해 줄 경우에서는 $BaCeO_3$가 서로 뭉치는 현상이 줄어들었고 $BaCeO_3$ 의 분포가 보다 균일해 졌다. 그리고 미세화 된 1 wt.%의 $BaCeO_3$ 를 첨가해 줄 경우에서는 초전도상내의 Y211-free 영역의 크기 작아지게 되어 Y211 입자의 분포가 보다 균일해졌으며, 저 자장 하에서 뿐만 아니라 고 자장까지 전 영역에서 임계 전류 밀도가 향상되었다.