Supraconducteurs: Vortices et systèmes d'épinglage

Dans cours

Description

Cette séance de cours de l'instructeur couvre les bases des supraconducteurs, en se concentrant sur les vortex et les systèmes d'épinglage. La densité de courant critique est mise en évidence comme une propriété clé pour les applications d'aimants, influencée par des facteurs tels que l'épinglage de vortex et les structures de défauts. La séance de cours se penche sur la mesure de Jc, l'impact des tourbillons sur les supraconducteurs et l'importance des systèmes de fixation puissants tels que Nb47Ti et REBCO. Divers concepts tels que les régimes de vortex, les interactions vortex-vortex et l'énergie des tourbillons sont discutés. La séance de cours explore également le raffinement microstructural des conducteurs Nb-Ti et l'optimisation de la densité de courant critique par le tréfilage et le traitement thermique.

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Séances de cours associées (39)

Concepts associés (35)

Supraconductivité

La supraconductivité, ou supraconduction, est un phénomène physique caractérisé par l'absence de résistance électrique et l'expulsion du champ magnétique — l'effet Meissner — à l'intérieur de certains matériaux dits supraconducteurs. La supraconductivité découverte historiquement en premier, et que l'on nomme communément supraconductivité conventionnelle, se manifeste à des températures très basses, proches du zéro absolu (). La supraconductivité permet notamment de transporter de l'électricité sans perte d'énergie.

Superconducting magnet

A superconducting magnet is an electromagnet made from coils of superconducting wire. They must be cooled to cryogenic temperatures during operation. In its superconducting state the wire has no electrical resistance and therefore can conduct much larger electric currents than ordinary wire, creating intense magnetic fields. Superconducting magnets can produce stronger magnetic fields than all but the strongest non-superconducting electromagnets, and large superconducting magnets can be cheaper to operate because no energy is dissipated as heat in the windings.

Aimant au néodyme

vignette|Aimants au néodyme sous forme de cubes. Un aimant au néodyme (aimant NdFeB) est un aimant permanent composé d'un alliage de néodyme, de fer et de bore () permettant de former un système cristallin tétragonal. Développés en 1982 par General Motors et Sumitomo Special Metals, les aimants au néodyme sont les aimants permanents les plus puissants disponibles sur le marché ainsi que les aimants aux terres rares les plus utilisés.

Superconducting wire

Superconducting wires are electrical wires made of superconductive material. When cooled below their transition temperatures, they have zero electrical resistance. Most commonly, conventional superconductors such as niobium–titanium are used, but high-temperature superconductors such as YBCO are entering the market. Superconducting wire's advantages over copper or aluminum include higher maximum current densities and zero power dissipation.

Aimant aux terres rares

Les aimants permanents faisant appel aux terres rares utilisent une grande partie de l'exploitation minière de terres rares qui sont au cœur d'une compétition économique mondiale. Les aimants permanents représentent 20 % du volume et 72 % de la valeur des différentes utilisations des terres rares en 2018. Les terres rares permettent la miniaturisation d’aimants très performants, ce qui en multiplie les applications.