Síntesis y caracterización de cintas superconductoras de alta temperatura 𝑩𝒊𝟐−𝒙 𝑷𝒃𝒙 𝑺𝒓𝟐 𝑪𝒂𝟐 𝑪𝒖𝟑 𝑶𝟏𝟎+𝜸

Abstract

Se presenta el proceso de síntesis y caracterización por magnetometría de la cinta superconductora de primera generación Bi(2-x)PbxSr2 Ca2 Cu3O(10+γ) (BPSCCO-2223) fabricada mediante la técnica Powder-in-Tube (PIT) en una matriz de plata pura al 99.95%. El proceso de fabricación incluyó la preparación del polvo superconductor prístino Bi1.6Pb0.4Sr1.6 Ca2.0 Cu2.8O(9.2+γ), el embutido en un tubo de plata de 2 mm de diámetro, laminación controlada hasta obtener un espesor de 0.6 mm y la aplicación de dos tratamientos térmicos optimizados con temperaturas de plateau de 865 °C por 15 horas y 810 °C por 20 horas. Se estudiaron las propiedades estructurales mediante difracción de rayos X y las propiedades morfológicas mediante microscopía electrónica de barrido, las cuales confirmaron la presencia de la fase predominante Bi-2223, junto a la fase BSCCO-2212 y el carbonato (Bi1.5Pb0.5)Sr3.5Cu2O8(CO3), no se reporta difusión de plata. Se realizó la caracterización de las propiedades magnéticas a través de medidas de susceptibilidad DC en modos FC y ZFC, mostrando una temperatura de irreversibilidad Tirr= 43 K bajo un campo de 1 kOe y una temperatura crítica de 105 K a 50 Oe. Se estima un incremento de la densidad de corriente crítica Jc =1.4×107 A/cm2 a 10 K y 0.1 T respecto al polvo prístino medido bajo las mismas condiciones. Finalmente, se presenta el diagrama de fases campo-temperatura en la región de aplicabilidad que evidencia la influencia de los tratamientos térmicos en la conectividad de grano y estabilidad de la fase superconductora.