DE3825710A1 - Superconducting permanent-magnetic bodies - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen permanentmagnetischen Körper, der aus einem gesinterten supraleitenden Material des Typs II besteht, einer Magnetfeldbehandlung unterzogen ist und unterhalb der Sprungtemperatur (T c) des Materials gehalten ist. Ein derartiger permanentmagnetischer Körper ist aus der Veröffentlichung "Journal of Applied Physics", Vol. 33, No. 11, Nov. 1962, Seiten 3334 bis 3337 bekannt.The invention relates to a permanent magnetic body which consists of a sintered type II superconducting material, is subjected to a magnetic field treatment and is kept below the transition temperature (T c ) of the material. Such a permanent magnetic body is from the publication "Journal of Applied Physics", vol. 33, no. 11, Nov. 1962, pages 3334 to 3337.
Konventionelle Permanentmagnete bestehen im allgemeinen aus einem speziellen ferromagnetischen Material, das in einem ausreichend hohen äußeren Magnetfeld aufmagnetisiert wird. Nach Abschalten des äußeren Magnetfeldes behält dann dieses Material eine Magnetisierung, deren Größe von den magnetischen Eigenschaften des verwendeten Materials und von der Form bzw. dem Entmagnetisierungsfaktor des Körpers abhängt.Conventional permanent magnets generally consist of a special ferromagnetic material that is sufficient in one high external magnetic field is magnetized. To Switching off the external magnetic field then retains this material a magnetization, the size of which depends on the magnetic properties of the material used and of the shape or Demagnetization factor of the body depends.
Ein in bestimmter Weise ähnliches Verhalten wie ein Ferromagnet zeigt auch ein harter Supraleiter. Ein solcher auch als Typ II- oder Hochfeld-Supraleiter bezeichneter Leiter zeichnet sich unter anderem dadurch aus, daß in ihn - im Gegensatz zu einem Supraleiter von Typ I - ein äußeres Magnetfeld bei bestimmten Feldverhältnissen eindringen kann (vgl. z. B. Lehrbuch von W. Buckel: "Supraleitung", 3. Auflage, Weinheim 1984, insbesondere Kapital 5). Wird nun ein solches supraleitendes Material vom Typ II einem hohen äußeren Magnetfeld ausgesetzt, das dann wieder abgeschaltet wird, so dringt zunächst magnetischer Fluß in Form von Flußfäden in das Material ein. Dieser Fluß wird dann nach Abschalten des äußeren Magnetfeldes in dem Material quasi "eingefroren". D. h., es verbleibt dann eine Magnetisierung des Materials, die sogenannte Remanenz. Das Material muß dabei mittels eines kryogenen Mediums unterhalb seiner kritischen Temperatur, der sogenannten Sprungtemperatur T c, gehalten werden.A behavior similar to a ferromagnet in a certain way also shows a hard superconductor. Such a conductor, which is also referred to as a type II or high-field superconductor, is characterized, among other things, by the fact that, in contrast to a type I superconductor, an external magnetic field can penetrate it under certain field conditions (cf. e.g. textbook by W. Buckel: "Superconductivity", 3rd edition, Weinheim 1984, in particular capital 5). If such a type II superconducting material is now exposed to a high external magnetic field, which is then switched off again, magnetic flux in the form of flux threads first penetrates into the material. This flux is then "frozen" in the material after the external magnetic field has been switched off. This means that there remains a magnetization of the material, the so-called remanence. The material must be kept below its critical temperature, the so-called transition temperature T c , by means of a cryogenic medium.
Die Verteilung des eingefrorenen magnetischen Flusses ist aber nicht einheitlich innerhalb des gesamten Körpers. Im Gegensatz zu den ferromagnetischen Materialien existieren innerhalb des Körpers, zumindest an den Randbereichen, Gradienten der Flußdichte, die sogenannten kritischen FlußdichtegradientenThe distribution of the frozen magnetic flux is however not uniform throughout the body. In contrast to the ferromagnetic materials exist within the Body, at least at the edge areas, gradients of the flux density, the so-called critical flux density gradients
Diese Gradienten hängen vom Vermögen zur Flußverankerung und damit von der lokalen Flußdichte ab. Die maximale Flußdichte B max im Zentrum eines supraleitenden Körpers mit zylinderförmiger Gestalt und Radius R ist dann gegeben durch die folgende Beziehung:These gradients depend on the ability to anchor the river and thus on the local flux density. The maximum flux density B max in the center of a superconducting body with a cylindrical shape and radius R is then given by the following relationship:
Diese Tatsache erlaubt somit die Herstellung von permanentmagnetischen Körpern. Ein entsprechendes Experiment ist aus der eingangs genannten Veröffentlichung "J. Appl. Phys." 33 (1962) zu entnehmen: Durch Zusammenpressen von Niob- und Zinnpulver und darauffolgendes Sintern bei 1200°C während 8 Stunden wurde zunächst ein zylindrischer Probekörper hergestellt. Diesem Körper wurde anschließend durch Schleifen eine Kegelstumpfform gegeben. Bei Abkühlung in einem Außenfeld von 0,5 T auf die Temperatur des flüssigen Heliums wurde dann fast kein Meißner-Effekt beobachtet; d. h., das Innenfeld wurde nur zu einem geringen Teil aus dem Körper herausgedrängt. Nach dem der Abkühlung folgenden Absenken des Außenfeldes ergab sich so ein Permanentmagnet, entsprechend einer kritischen Stromdichte J c 1,2 · 10⁵ A/cm² (vgl. auch "Elektrotechnik und Maschinenbau", Jg. 96, H. 4, 1979, Seiten 137 bis 156, insbesondere Seite 146). This fact therefore allows the production of permanent magnetic bodies. A corresponding experiment can be found in the publication "J. Appl. Phys." 33 (1962): By pressing niobium and tin powder together and then sintering at 1200 ° C. for 8 hours, a cylindrical test specimen was first produced. This body was then given a truncated cone shape by grinding. When cooling in an outer field of 0.5 T to the temperature of the liquid helium, almost no Meissner effect was observed; that is, only a small part of the inner field was pushed out of the body. After the cooling of the outer field following the cooling, a permanent magnet was obtained, corresponding to a critical current density J c 1.2 · 10⁵ A / cm² (see also "Elektrotechnik und Maschinenbau", vol. 96, H. 4, 1979, pages 137 to 156, especially page 146).
Eine entsprechende technische Anwendung dieses Experimentes ist jedoch bisher nicht erfolgt, da sich hohe Magnetfelder einfacher durch eine bei flüssigem Helium betriebene Spule oder Wicklung aus supraleitenden Drähten oder Bändern erzeugen lassen.A corresponding technical application of this experiment is however, has not yet occurred because high magnetic fields become easier by a coil operated with liquid helium or Create winding from superconducting wires or tapes to let.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, den permanentmagnetischen Körper der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten, daß eine Anwendung im technischen Maßstab erleichtert wird.The object of the present invention is now the permanent magnetic To design bodies of the type mentioned at the beginning, that facilitates application on a technical scale becomes.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als supraleitendes Material ein oxidkeramisches Supraleitermaterial gewählt ist, dessen Sprungtemperatur oberhalb von 77 K liegt.This object is achieved in that as superconducting material is an oxide ceramic superconducting material is selected, the step temperature of which is above 77 K.
Es sind oxidkeramische Supraleitermaterialien insbesondere mit Sprungtemperaturen T c im 90-K-Bereich bekannt, die somit vorteilhaft mit flüssigem Stickstoff (LN₂) von 77 K im supraleitenden Zustand zu halten sind. Jedoch sind Drähte oder Bänder aus diesen Materialien mit hinreichend großer Stromtragfähigkeit (kritischer Stromdichte) von beispielsweise über 10⁴ A/cm² bisher noch nicht bekannt, so daß ein Aufbau von supraleitenden Magneten größerer Feldstärke mit diesen Materialien bisher nicht ohne weiteres möglich erschien.There are oxide-ceramic superconductor materials, in particular with transition temperatures T c in the 90-K range, which are therefore advantageous to keep with liquid nitrogen (LN₂) of 77 K in the superconducting state. However, wires or tapes made of these materials with a sufficiently large current carrying capacity (critical current density) of, for example, more than 10⁴ A / cm² are not yet known, so that building superconducting magnets with a higher field strength with these materials did not previously seem possible.
Die mit der Erfindung erreichten Vorteile sind nun insbesondere darin zu sehen, daß mit Sinter-Material, das nur eine verhältnismäßig geringe kritische Stromdichte von unter 10⁵ A/cm² hat und deshalb als Material für diskrete Leiter praktisch uninteressant ist, dennoch supraleitende Magnete oder andere permanentmagnetische Körper aufgebaut werden können. Da dieses Material verhältnismäßig einfach herzustellen ist, sind entsprechende Körper dementsprechend kostengünstig. The advantages achieved with the invention are now in particular to be seen in the fact that with sintered material that is only a relative low critical current density of less than 10⁵ A / cm² and therefore practically uninteresting as a material for discrete conductors is, yet superconducting magnets or others permanent magnetic bodies can be built. Because of this Material is relatively easy to manufacture, are appropriate Accordingly, the body is inexpensive.
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß in einem solchen supraleitenden Hoch-T c-Material ein großer Flußdichtegradient existieren kann, ohne daß ein makroskopischer Transportstrom fließen muß. Es reicht also aus, daß supraleitende Ströme jeweils in den einzelnen Körnern des Materials fließen, ohne daß die Korngrenzen überquert werden müssen. Dieser Sachverhalt ermöglicht den Aufbau größerer permanentmagnetischer Körper unter Verwendung der oxidischen Hoch-T c-Supraleitermaterialien. Aus diesen Materialien lassen sich bekanntlich Körper mit ausgeprägt drei-dimensionaler Gestalt, sogenanntes Bulk-Material, auf pulvermetallurgischem Wege herstellen (vgl. z. B. "Zeitschrift für Physik B = Condensed Matter", Band 66, 1987, Seiten 141 bis 146 oder "Physical Review Letters", Vol. 58, No. 9, 2.3.1987, Seiten 908 bis 910). Hierzu dienen als Ausgangsmaterialien im allgemeinen Oxid- oder Karbonatpulver der beteiligten Metalle. Diese Pulver werden dann im gewünschten stöchiometrischen Verhältnis gemischt und anschließend durch Pressen kompaktiert. Der so erhaltene Preßling wird schließlich bei Temperaturen um etwa 950°C oder höher unter Sauerstoffzufuhr gesintert, wobei sich aus den Komponenten durch eine Festkörperreaktion die gewünschte supraleitende Hoch-T c-Phase bildet.The invention is based on the knowledge that a large flux density gradient can exist in such a superconducting high- T c material without a macroscopic transport stream having to flow. It is therefore sufficient for superconducting currents to flow in the individual grains of the material without having to cross the grain boundaries. This fact enables the construction of larger permanent magnetic bodies using the oxide high T c superconductor materials. It is known that bodies with a pronounced three-dimensional shape, so-called bulk material, can be produced from these materials by powder metallurgy (cf. for example "Zeitschrift für Physik B = Condensed Matter", volume 66, 1987, pages 141 to 146 or "Physical Review Letters", Vol. 58, No. 9, March 2, 1987, pages 908 to 910). For this purpose, oxide or carbonate powder of the metals involved are generally used as starting materials. These powders are then mixed in the desired stoichiometric ratio and then compacted by pressing. The compact thus obtained is finally sintered at temperatures around 950 ° C. or higher with the addition of oxygen, the desired superconducting high- T c phase being formed from the components by means of a solid-state reaction.
Die so zu erhaltenden supraleitenden Metalloxidphasen, deren Strukturen ähnlich der eines Perowskites sind, haben im Falle von YBa₂Cu₃O₇-x (mit 0 x 0,5) eine orthorhomische Struktur (vgl. z. B. "Europhysics Letters", Vol. 3, No. 12, 15.6.1987, Seiten 1301 bis 1307). Da die diese supraleitenden Phasen aufweisenden Materialien einer Oxidkeramik ähnlich sind, werden die entsprechenden Hoch-T c-Materialien auch als oxidkeramische Supraleitermaterialien bezeichnet.The superconducting metal oxide phases to be obtained in this way, whose structures are similar to those of a perovskite, have an orthorhomic structure in the case of YBa₂Cu₃O₇ - x (with 0 x 0.5) (cf., for example, "Europhysics Letters", Vol. 3, No 12, June 15, 1987, pages 1301 to 1307). Since the materials having these superconducting phases are similar to an oxide ceramic, the corresponding high T c materials are also referred to as oxide ceramic superconductor materials.
Besonders vorteilhaft ist für die Erfindung die Verwendung eines mit flüssigem Stickstoff (LN₂) zu kühlenden Supraleitermaterials wie z. B. YBa₂Cu₃O₇-x , da die entsprechende Kühltechnik wesentlich vereinfacht gegenüber der für konventionelle Supraleiter bisher erforderlichen Flüssighelium-Kühltechnik ist. Die Erfindung ist jedoch nicht nur auf ein entsprechendes 4komponentiges Stoffsystem beschränkt; d. h. für die Ausbildung eines permanentmagnetischen Körpers nach der Erfindung sind auch andere oxidkeramische, zumindest teilweise andere und/oder zusätzliche metallische Komponenten und Sauerstoff enthaltende Hoch-T c-Supraleitermaterialien geeignet, die gegebenenfalls mehr als 4 Komponenten aufweisen und auf alle Fälle mit LN₂ unterhalb von T c zu halten sind.It is particularly advantageous for the invention to use a superconducting material to be cooled with liquid nitrogen (LN₂), such as, for. B. YBa₂Cu₃O₇ - x , since the corresponding cooling technology is considerably simplified compared to the liquid helium cooling technology previously required for conventional superconductors. However, the invention is not limited to a corresponding 4-component material system; ie for the formation of a permanent magnetic body according to the invention, other oxide ceramic, at least partially other and / or additional metallic components and oxygen-containing high- T c superconductor materials are suitable, which may have more than 4 components and in any case with LN₂ below T c are to be kept.
Lassen sich gegebenenfalls sogar entsprechende Supraleitermaterialien herstellen, die bei Raumtemperatur zu betreiben sind, so ist diesen Materialien trotz geringer kritischer Stromdichte gemäß der Erfindung ein entsprechend großes Anwendungsfeld eröffnet.If necessary, even appropriate superconductor materials manufacture that operate at room temperature are, these materials are more critical in spite of less Current density according to the invention a correspondingly large field of application opened.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen permanentmagnetischen Körpers gehen aus den übrigen Unteransprüchen hervor.Further advantageous embodiments of the invention permanent magnetic bodies go from the remaining subclaims forth.
Die der Erfindung zugrundeliegende Erkenntnis wird nachfolgend anhand der Zeichnung noch weiter erläutert, in der schematisch und stark vereinfachend ein Schnitt durch einen erfindungsgemäßen permanentmagnetischen Körper angedeutet ist.The knowledge on which the invention is based is as follows explained further with reference to the drawing, in which schematically and simplifying a section through an inventive permanent magnetic body is indicated.
Der in der Figur im Schnitt gezeigte Körper ist allgemein mit 2 bezeichnet. Er ist in bekannter Weise auf pulvermetallurgischem Wege und durch Sintern zu erhalten. Seine gezeigte Schnittfläche ist von einer Vielzahl von supraleitenden Körnern aus dem besonderen oxidkeramischen Supraleitermaterial belegt, wobei vereinfacht angenommen ist, daß diese Körner auf gedachten konzentrischen Kreisen um ein zentrales Korn 4 liegen. Die Form und Anzahl der Körner weicht dabei im allgemeinen wesentlich gegenüber der gewählten modellhaften Darstellung ab. Das zentrale Korn 4 sei von sechs Körnern 5 umschlossen, während diese Körner 5 ihrerseits von zwölf Körnern 6 umgeben sind. Der Außenrand wird von achtzehn Körnern 7 gebildet. In den Körnern sind zusätzlich durch geschlossene Linien Kreisströme 8 veranschaulicht, die jeweils einen Flußfaden anzeigen, der das elementare Flußquantum Φ₀ trägt. Wie aus der Figur ersichtlich ist, ist im Zentrum des Körpers 2 die Dichte der Flußfäden und damit auch die Flußdichte sehr groß, während sie zum Rand des Körpers hin abnimmt. Es existiert also ein Flußdichtegradient , ohne daß ein Transportstrom über die Korngrenzen 9 hinweg erforderlich wäre. Den Grundgleichungen der Elektrodynamik ist trotzdem Genüge geleistet, da sich aus der Überlagerung der einzelnen Kreisströme 8 ein effektiver (virtueller) Ringstrom in dem Körper ergibt, dessen Stromdicht j der BeziehungThe body shown in section in the figure is generally designated 2. It can be obtained in a known manner by powder metallurgy and by sintering. The cut surface shown is occupied by a large number of superconducting grains made of the special oxide-ceramic superconductor material, with the simplified assumption that these grains lie on imaginary concentric circles around a central grain 4 . The shape and number of grains generally deviate significantly from the chosen model. The central grain 4 is surrounded by six grains 5 , while these grains 5 are in turn surrounded by twelve grains 6 . The outer edge is formed by eighteen grains 7 . Circular flows 8 are additionally illustrated in the grains by closed lines, each of which indicates a flow thread which carries the elementary flow quantum Φ ₀. As can be seen from the figure, the density of the flux threads in the center of the body 2 and therefore also the flux density is very large, while it decreases towards the edge of the body. There is therefore a flux density gradient without a transport flow across the grain boundaries 9 being necessary. The basic equations of electrodynamics are nevertheless satisfied, since the overlapping of the individual circulating currents 8 results in an effective (virtual) ring current in the body, the current density j of the relationship
genügt.enough.
Eine notwendige Voraussetzung hierfür ist allerdings, daß eine gute Verbindung der einzelnen Körner vorliegt. Bei lose geschüttetem Pulver baut sich nämlich der beschriebene Flußdichtegradient nur innerhalb des einzelnen Pulverteilchens auf. Aus diesem Grunde ist eine entsprechende Kompaktierung bzw. Verdichtung des Materials vor einer Sinterbehandlung erforderlich.However, a necessary prerequisite for this is that a the individual grains are well connected. With loosely poured Powder builds the flow density gradient described only within the individual powder particle. For this reason, a corresponding compacting or Compression of the material required before sintering.
Es ist somit ermöglicht, permanentmagnetische Körper mit einer Flußdichte bis nahe an die obere kritische Flußdichte B c₂ des harten supraleitenden Materials herzustellen, sofern der Durchmesser 2 R des Körpers hinreichend groß genug gewählt wird. Die Flußdichte B c₂ kann um ein Vielfaches oberhalb der Remanenz B r der bekannten Ferromagnete liegen. Typische Werte von It is thus possible to produce permanent magnetic bodies with a flux density close to the upper critical flux density B c ₂ of the hard superconducting material, provided that the diameter 2 R of the body is chosen to be sufficiently large. The flux density B c ₂ can be many times above the remanence B r of the known ferromagnets. Typical values of
bei B = B c₂/2 liegen bei etwa 10-2 bis 10²T/cm. at B = B c ₂ / 2 are about 10 -2 to 10²T / cm.
Als ein entsprechendes Ausführungsbeispiel sei die Herstellung eines supraleitenden Permanentmagnetpolschuhes aus einem oxidkeramischen Supraleiter angenommen, der zwar keinen ausreichenden supraleitenden Transportstrom zuläßt, aber einen hinreichenden Flußdichtegradienten ermöglicht. Als Beispiel sei das supraleitende Material YBa₂Cu₃O₇-x betrachtet, das bei 77 K und 2 T einen Flußdichtegradienten von 1 T/cm aufweisen kann. Mit einem Polschuh von 4 cm Durchmesser läßt sich dann im Zentrum des Polschuhes eine Magnetisierung von über 2 T erreichen, ein Wert also, der mit herkömmlichen Ferromagneten nicht mehr erreichbar ist. Bei einem ausreichend hohen oberen Feld des Materials lassen sich unter geeigneter Wahl des Durchmessers noch deutlich höhere Werte erreichen.The production of a superconducting permanent magnet pole shoe from an oxide-ceramic superconductor is assumed as a corresponding exemplary embodiment, which does not allow a sufficient superconducting transport current, but enables a sufficient flux density gradient. As an example, consider the superconducting material YBa₂Cu₃O₇ - x , which can have a flux density gradient of 1 T / cm at 77 K and 2 T. With a pole piece of 4 cm diameter, a magnetization of over 2 T can then be achieved in the center of the pole piece, a value that is no longer achievable with conventional ferromagnets. If the upper field of the material is sufficiently high, significantly higher values can be achieved with a suitable choice of diameter.
Darüber hinaus ist es auch möglich, eine geeignete Textur der einzelnen Körner einzustellen, um so die Anisotropie des oberen kritischen Feldes ausnutzen zu können.In addition, it is also possible to have a suitable texture of the individual grains to adjust the anisotropy of the upper critical field.
Zur Aufmagnetisierung werden die Polschuhe zweckmäßig im warmen Zustand in ein äußeres hohes Magnetfeld gebracht, das z. B. durch eine große supraleitende Magnetspule erzeugt wird. In diesem Magnetfeld werden dann die Polschuhe auf ihre Betriebstemperatur abgekühlt, die mittels flüssigem Stickstoff einzuhalten ist. Um einer Abschwächung des so erzeugten Flußdichtegradienten bei längerer Standzeit aufgrund von Flußkriechen entgegenzuwirken, kann gegebenenfalls die Abkühlung im Magnetfeld auch bis zu einer Temperatur erfolgen, die geringfügig oberhalb der Betriebstemperatur des oxidkeramischen Supraleitermaterials liegt. Diese Temperatur kann z. B. durch erhöhten Druck eingestellt werden. Nachdem so der Flußdichtegradient in dem Polschuh erzeugt ist, wird dieser im gekühlten Zustand aus dem Magnetfeld entfernt. Nach einem (unerwünschten) Aufheizen muß das Material jedoch erneut in entsprechender Weise aufmagnetisiert werden. For magnetization, the pole shoes are expediently in the warm State brought into an external high magnetic field, the z. B. is generated by a large superconducting magnet coil. In this magnetic field then the pole pieces to their operating temperature cooled, which must be observed using liquid nitrogen is. To weaken the flux density gradient generated in this way with a longer standing time due to river creep To counteract this, cooling in the magnetic field may be necessary can also be done up to a temperature that is marginal above the operating temperature of the oxide ceramic superconductor material lies. This temperature can e.g. B. by increased Pressure can be set. After the flux density gradient in the pole piece is generated, this is in the cooled state the magnetic field away. After (undesirable) heating however, the material must be magnetized again in a corresponding manner will.
Neben geschlossenen Polschuhen ist es ebensogut auch möglich, gemäß dem geschilderten Prinzip einen Permanentmagneten aus einem Hohlzylinder herzustellen, in dessen Innerem ein hoher magnetischer Fluß großer Homogenität eingefroren ist. Die notwendige Wandstärke dieses Magneten ergibt sich dann aus der gewünschten Flußdichte im Inneren und dem möglichen mittleren Flußdichtegradienten. Beispielsweise ist für 1 T und 1 T/cm eine Wandstärke des Hohlzylinders von etwa 1 cm erforderlich.In addition to closed pole pieces, it is also possible according to the principle outlined a permanent magnet to produce a hollow cylinder, inside of which a high magnetic flux of great homogeneity is frozen. The necessary Wall thickness of this magnet results from the desired flux density inside and the possible mean Flux density gradients. For example, for 1 T and 1 T / cm a wall thickness of the hollow cylinder of about 1 cm is required.
Gemäß dem gewählten Ausführungsbeispiel wurde davon ausgegangen, daß für einen erfindungsgemäßen supraleitenden Permanentmagneten ein Material des Stoffsystems Y-Ba-Cu-O besonders geeignet ist. Statt Y für Mel und Ba für Me2 können jedoch auch andere bekannte Materialien gewählt werden. Dabei sollen die entsprechenden metallischen Komponenten des Stoffsystems Mel-Me2-Cu-O jeweils mindestens ein (chemisches) Element aus den genannten Gruppen enthalten oder jeweils aus diesem mindestens einem Element bestehen. Mel und Me2 können als vorzugsweise jeweils ein Element sein. Gegebenenfalls sind jedoch auch Legierungen oder Verbindungen oder sonstige Zusammensetzungen dieser Metalle mit Substitutionsmaterialien als Ausgangsstoffe geeignet; d. h., mindestens eines der genannten Elemente kann gegebenenfalls partiell durch ein anderes substituiert sein. Darüber hinaus sind auch Stoffsysteme geeignet, bei denen der Sauerstoff teilweise durch ein anderes Element wie z. B. durch F ersetzt ist. Neben diesen mit flüssigem Stickstoff (LN₂) zu kühlenden Hoch-T c-Materialien sind ebensogut auch andere Supraleitermaterialien geeignet, deren Sprungtemperatur (T c) mindestens genauso hoch liegt, die jedoch nicht ohne weiteres dem genannten 4komponentigen Stoffsystem Mel-Me2-Cu-O zuzurechnen sind.According to the selected embodiment, it was assumed that a material of the material system Y-Ba-Cu-O is particularly suitable for a superconducting permanent magnet according to the invention. Instead of Y for Mel and Ba for Me2, other known materials can also be selected. The corresponding metallic components of the Mel-Me2-Cu-O material system should each contain at least one (chemical) element from the groups mentioned or consist of this at least one element. Mel and Me2 may each preferably be one element. Optionally, however, alloys or compounds or other compositions of these metals with substitution materials are also suitable as starting materials; that is, at least one of the elements mentioned can optionally be partially substituted by another. In addition, material systems are also suitable in which the oxygen is partially caused by another element such as. B. is replaced by F. In addition to these high- T c materials to be cooled with liquid nitrogen (LN₂), other superconductor materials are also equally suitable, the transition temperature (T c ) of which is at least as high, but which is not readily related to the 4-component material system Mel-Me2-Cu-O are attributable.
Claims (7)
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