Об эффективности твердого раствора диборида 𝑀𝑔/𝑁𝑏 в обеспечении термической стабильности сверхпроводника 𝑀𝑔𝐵2
https://doi.org/10.26907/2541-7746.2025.1.30-37
Аннотация
Представлен сравнительный анализ термической стабильности твёрдого раствора диборида магния-ниобия (𝑀𝑔/𝑁 𝑏) и типичного 𝑀𝑔𝐵2. Исследована удельная теплоёмкость этих материалов ниже критической температуры 𝑀𝑔𝐵2, которая является важным параметром при оценке их термической стабильности в сверхпроводящем режиме. На основе 𝑎𝑏 𝑖𝑛𝑖𝑡𝑖𝑜 расчётов колебательных свойств и теплоёмкости для обоих соединений показано, что 𝑀𝑔𝑁 𝑏𝐵4 имеет более высокую плотность фононных состояний в диапазоне частот 5–7.5 ТГц по сравнению с 𝑀𝑔𝐵2, что свидетельствует о его повышенной теплоёмкости при низких температурах. Установлено, что при низких температурах удельная теплоёмкость 𝑀𝑔𝑁 𝑏𝐵4 превышает таковую для чистого 𝑀𝑔𝐵2 на 50 %, благодаря чему твёрдый раствор проявляет более высокую термическую стабильность. Отмечается высокий потенциал твёрдого раствора 𝑀𝑔𝑁 𝑏𝐵4 для практического применения, например, в составе сверхпроводящих проводников на базе 𝑀𝑔𝐵2.
При поддержке: Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 22-72-10088).
Об авторах
А. Г. Киямов
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Россия
Россия
Айрат Газинурович Киямов, кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник
М. Д. Кузнецов
Казанский (Приволжский) федеральный университет
Россия
Россия
Максим Дмитриевич Кузнецов, аспирант
Список литературы
1. Bianconi A., Di Castro D., Agrestini S., Campi G., Saini N.L., Saccone A., De Negri S., Giovannini M. A superconductor made by a metal heterostructure at the atomic limit tuned at the ‘shape resonance’: MgB2 . J. Phys.: Condens. Matter, 2001, vol. 13, no. 33, art. 7383. https://doi.org/10.1088/0953-8984/13/33/318.
2. Buzea C., Yamashita T. Review of the superconducting properties of MgB 2 . Supercond. Sci. Technol., 2001, vol. 14, no. 11, art. R115. https://doi.org/10.1088/0953-2048/14/11/201.
3. de Castro Sene F.C. Review on the state-of-the-art and challenges in the MgB 2 component manufacturing for superconducting applications. Superconductivity, 2024, vol. 9, art. 100083. https://doi.org/10.1016/j.supcon.2023.100083.
4. Choi H.J., Roundy D., Sun H., Cohen M.L., Louie S.G. The origin of the anomalous superconducting properties of MgB2 . Nature, 2002, vol. 418, no. 6899, pp. 758–760. https://doi.org/10.1038/nature00898.
5. Wimmer E., Christensen M., Eyert V., Wolf W., Reith D., Rozanska X., Freeman C., Saxe P. Computational materials engineering: Recent applications of VASP in the MedeA software environment. J. Korean Ceram. Soc., 2016, vol. 53, no. 3, pp. 263–272. https://doi.org/10.4191/kcers.2016.53.3.263.
6. Parlinski K., Li Z.Q., Kawazoe Y. First-principles determination of the soft mode in cubic ZrO2 . Phys. Rev. Lett., 1997, vol. 78, no. 21, pp. 4063–4066. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.78.4063.
7. Kiiamov A.G., Lysogorskiy Y.V., Vagizov F.G., Tagirov L.R., Tayurskii D.A., Seidov Z., Krug Von Nidda H.-A., Tsurkan V., Croitori D., G¨unther A., Mayr F., Loidl A. Vibrational properties and magnetic specific heat of the covalent chain antiferromagnet. Phys. Rev. B, 2018, vol. 98, no. 21, art. 214411. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.98.214411.
Рецензия
Для цитирования:
Киямов А.Г., Кузнецов М.Д. Об эффективности твердого раствора диборида 𝑀𝑔/𝑁𝑏 в обеспечении термической стабильности сверхпроводника 𝑀𝑔𝐵2. Ученые записки Казанского университета. Серия Физико-математические науки. 2025;167(1):30-37. https://doi.org/10.26907/2541-7746.2025.1.30-37
For citation:
Kiiamov A.G., Kuznetsov M.D. On the efficiency of 𝑀𝑔/𝑁𝑏 diboride solid solution in enhancing the thermal stability of 𝑀𝑔𝐵2 superconductor. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Fiziko-Matematicheskie Nauki. 2025;167(1):30-37. https://doi.org/10.26907/2541-7746.2025.1.30-37
Просмотров:
54
Послать статью по эл. почте 