新型二氧化钛基材料作为超导体绝缘体显示出前景

2018-05-17

在一份新发表的研究报告中,北卡罗来纳州立大学的一个研究小组详细介绍了一种新的基于二氧化钛的材料,这种材料显示出它有望成为超导体的绝缘体。 /

来自北卡罗来纳州立大学的研究表明,一种改性二氧化钛或二氧化钛有望成为超导磁体的电绝缘体,允许热量消散,同时保留电流沿其流动的电路径。超导磁体正在研究用于下一代发电技术和医疗设备。

常规导体可以传导电力,但是在传输过程中会损失一小部分能量。超导体可以处理每平方厘米更高的电流,并通过传输实际上不会损失能量。然而,超导体在低温下仅具有这些理想的性能。

“超导磁体需要电绝缘体来确保正常的操作,”北卡罗来纳州立大学博士后研究员Sasha Ishmael博士说,他描述这项工作的论文的主要作者。 “改变超导体内部的电流对许多应用来说都很重要,但这种变化会在内部产生热量。如果电绝缘体能够除去任何多余的热量,则磁体将更安全地运行。否则,较高的温度会破坏超导体。

Ishmael说:“这种基于二氧化钛的材料在传导热量方面比同类绝缘材料的性能高出20倍以上。” “它具有非常有希望用作超导技术电绝缘体的特性。”

改性二氧化钛的精确化学组成是专有信息。该材料的开发和表征是北卡罗来纳州立大学和位于肯塔基州列克星敦的nGimat LLC公司联合开展的。

“我们现在正在研究辐射对这种材料的影响,以确定它是否可以用于高能物理应用,如粒子​​碰撞器,”该论文的资深作者,神户钢铁特聘教授贾斯汀施瓦兹博士说。北卡罗来纳州立大学材料科学与工程系主任。

出版物:S.A.Ishmael等人的“Thermal conductivity and dielectric properties of a TiO 2-based electrical insulator for use with high tperature superconductor-based magnets,”2014,Superconductor Science and Technology,27,095018; DOI:10.1088 / 0953-2048 / 27/9/095018

来源:北卡罗来纳州立大学

图片:Sasha Ishmael