• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.30-35
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• 2017

The effects of the crystallographic orientation and sample thickness on the magnetic levitation forces (F) and trapped magnetic field (B) of single grain YBCO bulk superconductors were examined. Single grain YBCO samples with a (001), (110) or (100) surface were used as the test samples. The samples used for the force-distance (F-d) measurement were cooled at 77 K without a magnetic field (zero field cooling, ZFC), whereas the samples used for the B measurement were cooled under the external magnetic field of a Nd-B-Fe permanent magnet (field cooling, FC). It was found that F and B of the (001) surface were higher than those of the (110) or (100) surface, which is attributed to the higher critical current density ($J_c$) of the (001) surface. For the (001) samples with t=5-18 mm, the maximum magnetic levitation forces ($F_{max}s$) of the ZFC samples were larger than 40 N. About 80% of the applied magnetic field was trapped in the FC samples. However, the F and B decreased rapidly as t decreased below 5 mm. There exists a critical sample thickness (t=5 mm for the experimental condition of this study) for maintaining the large levitation/trapping properties, which is dependent on the material properties and magnitude of the external magnetic fields.

• Progress in Superconductivity
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• 제8권1호
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• pp.65-70
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• 2006

We fabricated $YBa_2Cu_33O_{7-x}$(YBCO) films on(00l) $LaAlO_3$ substrates prepared by metal organic deposition(MOD) method using trifluoroacetate(TFA) solution and evaluated the effects of the humidity on the microstructure, phase purity, and critical properties. The films calcined at $430^{\circ}C$ were fired at $775^{\circ}C$ at 0%, 4.2%, 12.1%, and 20.0% humidified As gas mixed with 0.1% $O_2$. We observed that the amount of $BaF_2$ phase was effectively reduced and that a sharp and strong biaxial texture formed under a humidified atmosphere, leading to increased critical properties. For the films fired at 0% humidity, the $T_c\;and\;I_c$ were undetectably small. When the humidity was increased to 4.2%, the corresponding $T_c$(onset) and $I_c$ were increased to 90.5 K and 8 A/cm-width, respectively. For the films at the humidity range of 12.1-20.0%, the $I_c$ was found to be 35 A/cm-width. According to the results of the XRD, pole-figure, and SEM, these improved critical properties are probably attributed to the formation of a purer YBCO phase, larger grain size, and stronger c-axis orientation.

• Progress in Superconductivity
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• 제14권1호
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• pp.45-51
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• 2012

마이크로파 측정법으로 ~40 GHz의 공진주파수를 지닌 공진기를 이용하여 비파괴적으로 YBCO 초전도체 박막의 두께를 측정할 경우 calibration용 YBCO 박막의 두께의 불확도가 마이크로파로 측정된 두께의 불확도에 미치는 영향을 70 - 360 nm 두께를 지닌 5 개의 YBCO 박막에 대해 연구하였다. Calibration용 박막으로는 약 150 nm의 두께를 지닌 박막이 사용되었는데, 이 박막의 두께의 불확도는 박막 표면의 거칠기를 고려하여 결정하였다. 본 연구 결과, calibration용 박막의 불확도가 마이크로파로 측정된 박막의 두께에 상당한 영향을 준다는 것을 확인하였으며, ~ 40 GHz에서 연구에 사용된 모든 박막에 대해 측정 두께가 5% 이내의 상대 불확도를 지니기 위해서는 calibration용 박막의 두께의 상대 표준불확도가 2.7% 이내의 값을 가져야 함을 알 수 있었다. 본 연구 결과는 마이크로파를 이용하여 박막의 두께를 측정할 경우 측정 두께의 상대 불확도의 목표치를 구현하기 위해서는 표면 거칠기로 인한 두께의 불확도가 일정 값 이하인 박막 만이 calibration용 박막으로 사용될 수 있음을 보여준다.

• Progress in Superconductivity
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• 제13권2호
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• pp.97-104
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• 2011

유전체 공진기법을 이용하여 초전도체 박막의 표면저항을 측정할 경우, 공진기의 $Q_U$로부터 초전도체 박막의 표면저항을 구하기 위해 알아야 하는 G-factor를 시뮬레이션과 전자기장 해석을 이용해서 구한 후 두 값을 비교하였다. 시뮬레이션 과정에서 사용된 mesh 수가 증가할수록 시뮬레이션으로 구한 G-factor의 크기와 전자기장 해석을 통해 얻은 값 간의 차이가 줄어들게 됨을 확인하였다. 공진기에 따라 mesh 수 증가에 따른 G-factor의 정확도 증가가 조금씩 다르게 나타났는데, 이는 공진기와 유전체의 크기에 따라 simulation program이 계산하는 개당 mesh의 크기가 각기 다르기 때문으로 여겨진다. 19.6 GHz의 공진주파수를 지닌 사파이어 공진기의 경우 시뮬레이션과 전자기장 해석을 통해 구한 G-factor의 차이를 이용하여 표면저항의 불확도 추정치를 온도의 함수로 구했으며 $Q_U$를 2 % 이내의 상대 불확도로 측정할 경우 G-factor의 불확도 변화에 따른 표면저항의 상대 불확도 변화를 확인하였다. 본 연구 결과는 전자기장 해석이 매우 어렵거나 불가능한 구조의 유전체 공진기 (예로서 open-ended 평행판 유전체 공진기)의 G-factor를 시뮬레이션을 이용하여 구하여 초전도체 박막의 표면저항을 $Q_U$로부터 측정하고자 할 때 측정 온도 구간에서 허용되는 표면저항의 불확도를 고려하여 G-factor의 시뮬레이션 시 사용되는 mesh 수가 결정되어야 함을 보여준다.