Secondary Phases in MgB2 Superconducting Ceramics

E. I. Kuznetsova; Кузнецова Е. И.; T. P. Krinitsina; Криницина Т. П.; Yu. V. Blinovaa; Блинова Ю. В.; M. V. Degtyarev; Дегтярев М. В.

doi:10.31857/S0015323023600417

Secondary Phases in MgB2 Superconducting Ceramics

Authors: Kuznetsova E.I.¹, Krinitsina T.P.¹, Blinovaa Y.V.¹, Degtyarev M.V.¹
Affiliations:
1. Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences
Issue: Vol 124, No 7 (2023)
Pages: 644-652
Section: СТРУКТУРА, ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ДИФФУЗИЯ
URL: https://journals.rcsi.science/0015-3230/article/view/139455
DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323023600417
EDN: https://elibrary.ru/AMKWAG
ID: 139455

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract

Secondary phases have been revealed in the course of development of approaches to obtaining the superconducting MgB2 ceramic. These secondary phases are identified, and the mechanisms of their generation are thoroughly discussed. It is shown that a complex of methods, including the optical microscopy in
the polarized light, scanning and transmission electron microscopy, provides opportunities for describing the secondary phases in the MgB2 ceramic, especially when they cannot be determined only by X-ray analysis.

Keywords

magnesium diboride, secondary phases, higher borides, magnesium oxide

References

Larbalestier D.C., Cooley L.D., Rikel M.O., Polyanskii A.A., Jiang J., Patnaik S., Cai X.Y., Feldmann D.M., Gurevich A., Squitieri A.A., Naus M.T., Eom C.B., Hellstrom E.E., Cava R.J., Regan K.A., Rogado N., Hayward M.A., He T., Slusky J.S., Khalifah P., Inumaru K., Haas M. Strongly linked current flow in polycrystalline forms of the superconductor MgB2 // Nature. 2001. V. 410. P. 186–189.
Buzea C., Yamashita T. Review of the superconducting properties of MgB2 // Supercond. Sci. Technol. 2001. V. 14. № 11. R115–R146.
Rafieazad M., Balcı Ö., Acar S., Somer M. Review on magnesium diboride (MgB2) as excellent superconductor: Effects of the production techniques on the superconducting properties // Boron. 2017. V. 2. № 2. P. 87–96.
Криницина Т.П., Кузнецова Е.И., Дегтярев М.В., Блинова Ю.В. Сверхпроводники на основе MgB2: структура и свойства // ФММ. 2021. V. 122. P. 1271–1295.
Dyson J., Rinaldi D., Barucca G., Albertini G., Sprio S., Tampieri A. Flux Pinning in Y- and Ag-Doped MgB2 // Advanc. Mater. Phys. Chem. 2015. V. 5. № 10. P. 427–437.
Ивановский А.Л. Зонная структура и свойства сверхпроводящего MgB2 и родственных соединений // ФТТ. 2003. Т. 45. № 10. С. 1742–1769.
Giunchi G., Malpezzi L., Masciocchi N. A new crystalline phase of the boron-rich metal-boride family: the Mg2B25 species // Solid State Sci. 2006. V. 8. P. 1202–1208.
Albisetti A.F., Saglietti L., Perini E., Schiavone C., Ripamonti G., Giunchi G. The Mg2B25 formation and its role in the preparation of bulk MgB2 superconductors // Solid State Sci. 2012. V. 14. P. 1632–1635.
Xi X.X., Zeng X.H., Soukiassian A., Jones J. Thermodynamics and thin film deposition of MgB2 superconductors // Supercond. Sci. Technol. 2002. V. 15. P. 451–457.
Muralidhar M., Inoue K., Koblischka M.R., Tomita M., Murakami M. Optimization of processing conditions towards high trapped fields in MgB2 bulks // J. Alloys Compd. 2014. V. 608. P. 102–109.
Giunchi G., Saglietti L., Ripamonti G., Albisetti A.F., Bassani E., Perini E. Superconducting Joints between MgB2 wires and Bulks // IEEE Trans. Appl. Superconduct. 2010. V. 20. P. 1524.
Prikhna T.A., Shapovalov A.P., Grechnev G.E., Boutko V.G., Gusev A.A., Kozyrev A.V., Belogolovskiy M.A., Moshchil V.E., Sverdun V.B. Formation of nanostructure in magnesium diboride based materials with high superconducting characteristics // Low Temp. Phys. 2016. V. 42. № 5. P. 380–394.
Liao X.Z., Serquis A., Zhu Y.T., Huang J.Y., Civale L., Peterson D.E., Muelle F.M. Mg(B, O)2 precipitation in MgB2 // J. Appl. Phys. 2003. V. 93. P. 6208.
Страумал Б.Б., Бокштейн Б.С., Страумал А.Б., Петелин А.Л. Первое наблюдение фазового перехода смачивания в малоугловых границах зерен // Письма в ЖЭТФ. 2008. Т. 88. Вып. 8. С. 615–620.
Горюнов Ю.В., Эффект Ребиндера. М.: Наука, 1966. 128 с.
Дегтярев М.В., Пилюгин В.П., Акшенцев Ю.Н., Кузнецова Е.И., Криницина Т.П., Блинова Ю.В., Сударева С.В., Романов Е.П. Влияние деформации под высоким давлением и отжига на структуру и свойства массивного сверхпроводника MgB2 // ФММ. 2016. Т. 117. С. 800–810.
Fan Z.Y., Hinks D.G., Newman N., Rowell J.M. Experimental study of MgB2 decomposition // Appl. Phys. Lett. 2001. V. 79. P. 87–89.
Кузнецова Е.И., Криницина Т.П., Блинова Ю.В., Дегтярев М.В., Сударева С.В. Тонкая структура массивного сверхпроводника MgB2 после деформации и термической обработки // ФММ. 2017. Т. 118. № 4. С. 364–371.
Koblischka-Veneva A., Koblischka M.R., Schmauch J., Noudem J., Murakami M. Analysis of the microstructure of bulk MgB2 using ПЭM, EBSD andt-EBSD // J. Microscopy. 2019. V. 274. P. 123–131.
Geysermans P., Finocchi F., Goniakowski J., Hacquart R., Jupille J. Combination of (100), (110) and (111) facets in MgO crystals shapes from dry to wet environment // Phys. Chem. Chem. Phys. 2009. V. 11. P. 2228–2233.
Кузнецова Е.И., Криницина Т.П., Блинова Ю.В., Дегтярев М.В. Влияние условий термомеханической обработки на структуру и свойства MgB2 // ФММ. 2020. V. 121. P. 1206–1212.
Криницина Т.П., Кузнецова Е.И., Блинова Ю.В., Раков Д.Н., Белотелова Ю.Н., Сударева С.В., Дегтярев М.В., Романов Е.П. Структура и стабильность сверхпроводящей сердцевины одножильного трубчатого композита MgB2/Cu,Nb с высоким критическим током // ФММ. 2014. Т. 115. № 6. С. 573–582.