1、力学、固体力学专业毕业论文 精品论文 考虑非均匀临界电流密度效应的高温超导体磁通跳跃与交流损耗的理论研究关键词：高温超导材料 磁通跳跃 交流损耗 高温超导薄膜材料 磁通动力学 磁热不稳定性摘要：高温超导体在极低温度环境下的磁通跳跃不稳定性现象和在交变条件作用下的能量损耗直接关系到超导装置和系统的安全性和稳定性，是超导体应用中关注的基础性课题，其研究一直受到高度重视。由于高温超导材料在制备过程中不可避免地存在大量各种类型的点阵缺陷造成超导体内钉扎势以及临界电流密度分布的不均匀性，那么与之相关的磁通跳跃和交流损耗就成为超导装置和系统安全设计和优化的关键科学问题。本文采用局部绝热假定从磁热相互作用的
2、角度考虑临界电流密度非均匀分布效应对磁通跳跃和交流损耗的影响并对高温超导薄膜的磁场和电流密度的分布及其损耗情况进行了深入研究，得到了一些有意义的结果。 首先，针对高温超导体磁通跳跃的临界电流密度非均匀分布效应，从磁热相互作用角度考虑环境初始温度和外加磁场变化速度的影响，通过求解初次磁通跳跃预测方程建立了磁通跳跃临界电流密度非均匀分布效应的理论模型，同时在临界态理论框架内考虑热量分布和温度响应给出了高温超导体磁通跳跃的解析表述。本文建立的理论模型能很好地预测已有的实验数据和数值结果，并且理论计算发现：临界电流密度非均匀分布效应严重影响磁通跳跃现象，对磁通跳跃的产生有抑制作用，并且随着表征不同临界
3、电流密度区域强度差异的参数 Y=Jcw/Jcs 的增大，抑制作用变得越来越显著。 其次，基于 Norris 方程考虑自场作用，分析了临界电流密度非均匀分布效应对高温超导圆柱体线材传输交流损耗的影响。理论计算发现：临界电流密度沿着超导圆柱体线材径向由内及外递增的非均匀分布方式能够有效减小传输损耗.当规一化传输电流较大或接近临界电流时，临界电流密度的非均匀分布效应对传输损耗的影响比较显著；当规一化传输电流较小时，其影响一般情况下可以忽略不计。临界电流密度沿横截面径向由内及外以线性和平方的方式对损耗行为的改变与以阶梯状方式有所不同。特别指出，超导圆柱体横截面上边界处的临界电流密度分布对减小传输损耗极
4、其重要。 最后，考虑高温超导薄膜的二维超导电性效应以及磁场和电流密度的分布特征，研究了超导薄膜交流损耗的临界电流密度非均匀分布效应。理论计算发现：超导平板和薄膜样品对外加磁场和传输电流的电磁响应有着本质上的区别。磁场分别以线性和强非线性的形式穿透超导平板和薄膜。在超导平板中无场区电流密度为零而临界区以 Jc 传输电流，在薄膜中临界区电流密度为 Jc 而在无场区其连续变化且不为零。薄膜传输损耗的临界电流密度非均匀分布效应定性上与其它几何形状的超导体基本一致，在高场时薄膜磁化损耗的临界电流密度非均匀分布效应逐渐消失。 总之，通过本文对高温超导材料磁通跳跃和交流损耗的临界电流密度非均匀分布效应的研究
5、，为准确测量和正确预测磁通跳跃发生场、交流损耗等性能参数提供很好的理论依据，并且本文研究对高温超导设备和高温超导薄膜器件的准确设计和应用具有重要意义。正文内容高温超导体在极低温度环境下的磁通跳跃不稳定性现象和在交变条件作用下的能量损耗直接关系到超导装置和系统的安全性和稳定性，是超导体应用中关注的基础性课题，其研究一直受到高度重视。由于高温超导材料在制备过程中不可避免地存在大量各种类型的点阵缺陷造成超导体内钉扎势以及临界电流密度分布的不均匀性，那么与之相关的磁通跳跃和交流损耗就成为超导装置和系统安全设计和优化的关键科学问题。本文采用局部绝热假定从磁热相互作用的角度考虑临界电流密度非均匀分布效应对
6、磁通跳跃和交流损耗的影响并对高温超导薄膜的磁场和电流密度的分布及其损耗情况进行了深入研究，得到了一些有意义的结果。 首先，针对高温超导体磁通跳跃的临界电流密度非均匀分布效应，从磁热相互作用角度考虑环境初始温度和外加磁场变化速度的影响，通过求解初次磁通跳跃预测方程建立了磁通跳跃临界电流密度非均匀分布效应的理论模型，同时在临界态理论框架内考虑热量分布和温度响应给出了高温超导体磁通跳跃的解析表述。本文建立的理论模型能很好地预测已有的实验数据和数值结果，并且理论计算发现：临界电流密度非均匀分布效应严重影响磁通跳跃现象，对磁通跳跃的产生有抑制作用，并且随着表征不同临界电流密度区域强度差异的参数 Y=Jc
7、w/Jcs 的增大，抑制作用变得越来越显著。 其次，基于 Norris 方程考虑自场作用，分析了临界电流密度非均匀分布效应对高温超导圆柱体线材传输交流损耗的影响。理论计算发现：临界电流密度沿着超导圆柱体线材径向由内及外递增的非均匀分布方式能够有效减小传输损耗.当规一化传输电流较大或接近临界电流时，临界电流密度的非均匀分布效应对传输损耗的影响比较显著；当规一化传输电流较小时，其影响一般情况下可以忽略不计。临界电流密度沿横截面径向由内及外以线性和平方的方式对损耗行为的改变与以阶梯状方式有所不同。特别指出，超导圆柱体横截面上边界处的临界电流密度分布对减小传输损耗极其重要。 最后，考虑高温超导薄膜的二
8、维超导电性效应以及磁场和电流密度的分布特征，研究了超导薄膜交流损耗的临界电流密度非均匀分布效应。理论计算发现：超导平板和薄膜样品对外加磁场和传输电流的电磁响应有着本质上的区别。磁场分别以线性和强非线性的形式穿透超导平板和薄膜。在超导平板中无场区电流密度为零而临界区以 Jc 传输电流，在薄膜中临界区电流密度为 Jc 而在无场区其连续变化且不为零。薄膜传输损耗的临界电流密度非均匀分布效应定性上与其它几何形状的超导体基本一致，在高场时薄膜磁化损耗的临界电流密度非均匀分布效应逐渐消失。 总之，通过本文对高温超导材料磁通跳跃和交流损耗的临界电流密度非均匀分布效应的研究，为准确测量和正确预测磁通跳跃发生场
9、、交流损耗等性能参数提供很好的理论依据，并且本文研究对高温超导设备和高温超导薄膜器件的准确设计和应用具有重要意义。高温超导体在极低温度环境下的磁通跳跃不稳定性现象和在交变条件作用下的能量损耗直接关系到超导装置和系统的安全性和稳定性，是超导体应用中关注的基础性课题，其研究一直受到高度重视。由于高温超导材料在制备过程中不可避免地存在大量各种类型的点阵缺陷造成超导体内钉扎势以及临界电流密度分布的不均匀性，那么与之相关的磁通跳跃和交流损耗就成为超导装置和系统安全设计和优化的关键科学问题。本文采用局部绝热假定从磁热相互作用的角度考虑临界电流密度非均匀分布效应对磁通跳跃和交流损耗的影响并对高温超导薄膜的磁
10、场和电流密度的分布及其损耗情况进行了深入研究，得到了一些有意义的结果。 首先，针对高温超导体磁通跳跃的临界电流密度非均匀分布效应，从磁热相互作用角度考虑环境初始温度和外加磁场变化速度的影响，通过求解初次磁通跳跃预测方程建立了磁通跳跃临界电流密度非均匀分布效应的理论模型，同时在临界态理论框架内考虑热量分布和温度响应给出了高温超导体磁通跳跃的解析表述。本文建立的理论模型能很好地预测已有的实验数据和数值结果，并且理论计算发现：临界电流密度非均匀分布效应严重影响磁通跳跃现象，对磁通跳跃的产生有抑制作用，并且随着表征不同临界电流密度区域强度差异的参数 Y=Jcw/Jcs 的增大，抑制作用变得越来越显著。
11、 其次，基于Norris 方程考虑自场作用，分析了临界电流密度非均匀分布效应对高温超导圆柱体线材传输交流损耗的影响。理论计算发现：临界电流密度沿着超导圆柱体线材径向由内及外递增的非均匀分布方式能够有效减小传输损耗.当规一化传输电流较大或接近临界电流时，临界电流密度的非均匀分布效应对传输损耗的影响比较显著；当规一化传输电流较小时，其影响一般情况下可以忽略不计。临界电流密度沿横截面径向由内及外以线性和平方的方式对损耗行为的改变与以阶梯状方式有所不同。特别指出，超导圆柱体横截面上边界处的临界电流密度分布对减小传输损耗极其重要。 最后，考虑高温超导薄膜的二维超导电性效应以及磁场和电流密度的分布特征，研
12、究了超导薄膜交流损耗的临界电流密度非均匀分布效应。理论计算发现：超导平板和薄膜样品对外加磁场和传输电流的电磁响应有着本质上的区别。磁场分别以线性和强非线性的形式穿透超导平板和薄膜。在超导平板中无场区电流密度为零而临界区以 Jc 传输电流，在薄膜中临界区电流密度为 Jc 而在无场区其连续变化且不为零。薄膜传输损耗的临界电流密度非均匀分布效应定性上与其它几何形状的超导体基本一致，在高场时薄膜磁化损耗的临界电流密度非均匀分布效应逐渐消失。 总之，通过本文对高温超导材料磁通跳跃和交流损耗的临界电流密度非均匀分布效应的研究，为准确测量和正确预测磁通跳跃发生场、交流损耗等性能参数提供很好的理论依据，并且本
13、文研究对高温超导设备和高温超导薄膜器件的准确设计和应用具有重要意义。高温超导体在极低温度环境下的磁通跳跃不稳定性现象和在交变条件作用下的能量损耗直接关系到超导装置和系统的安全性和稳定性，是超导体应用中关注的基础性课题，其研究一直受到高度重视。由于高温超导材料在制备过程中不可避免地存在大量各种类型的点阵缺陷造成超导体内钉扎势以及临界电流密度分布的不均匀性，那么与之相关的磁通跳跃和交流损耗就成为超导装置和系统安全设计和优化的关键科学问题。本文采用局部绝热假定从磁热相互作用的角度考虑临界电流密度非均匀分布效应对磁通跳跃和交流损耗的影响并对高温超导薄膜的磁场和电流密度的分布及其损耗情况进行了深入研究，
14、得到了一些有意义的结果。 首先，针对高温超导体磁通跳跃的临界电流密度非均匀分布效应，从磁热相互作用角度考虑环境初始温度和外加磁场变化速度的影响，通过求解初次磁通跳跃预测方程建立了磁通跳跃临界电流密度非均匀分布效应的理论模型，同时在临界态理论框架内考虑热量分布和温度响应给出了高温超导体磁通跳跃的解析表述。本文建立的理论模型能很好地预测已有的实验数据和数值结果，并且理论计算发现：临界电流密度非均匀分布效应严重影响磁通跳跃现象，对磁通跳跃的产生有抑制作用，并且随着表征不同临界电流密度区域强度差异的参数 Y=Jcw/Jcs 的增大，抑制作用变得越来越显著。 其次，基于Norris 方程考虑自场作用，分
15、析了临界电流密度非均匀分布效应对高温超导圆柱体线材传输交流损耗的影响。理论计算发现：临界电流密度沿着超导圆柱体线材径向由内及外递增的非均匀分布方式能够有效减小传输损耗.当规一化传输电流较大或接近临界电流时，临界电流密度的非均匀分布效应对传输损耗的影响比较显著；当规一化传输电流较小时，其影响一般情况下可以忽略不计。临界电流密度沿横截面径向由内及外以线性和平方的方式对损耗行为的改变与以阶梯状方式有所不同。特别指出，超导圆柱体横截面上边界处的临界电流密度分布对减小传输损耗极其重要。 最后，考虑高温超导薄膜的二维超导电性效应以及磁场和电流密度的分布特征，研究了超导薄膜交流损耗的临界电流密度非均匀分布效
16、应。理论计算发现：超导平板和薄膜样品对外加磁场和传输电流的电磁响应有着本质上的区别。磁场分别以线性和强非线性的形式穿透超导平板和薄膜。在超导平板中无场区电流密度为零而临界区以 Jc 传输电流，在薄膜中临界区电流密度为 Jc 而在无场区其连续变化且不为零。薄膜传输损耗的临界电流密度非均匀分布效应定性上与其它几何形状的超导体基本一致，在高场时薄膜磁化损耗的临界电流密度非均匀分布效应逐渐消失。 总之，通过本文对高温超导材料磁通跳跃和交流损耗的临界电流密度非均匀分布效应的研究，为准确测量和正确预测磁通跳跃发生场、交流损耗等性能参数提供很好的理论依据，并且本文研究对高温超导设备和高温超导薄膜器件的准确设
17、计和应用具有重要意义。高温超导体在极低温度环境下的磁通跳跃不稳定性现象和在交变条件作用下的能量损耗直接关系到超导装置和系统的安全性和稳定性，是超导体应用中关注的基础性课题，其研究一直受到高度重视。由于高温超导材料在制备过程中不可避免地存在大量各种类型的点阵缺陷造成超导体内钉扎势以及临界电流密度分布的不均匀性，那么与之相关的磁通跳跃和交流损耗就成为超导装置和系统安全设计和优化的关键科学问题。本文采用局部绝热假定从磁热相互作用的角度考虑临界电流密度非均匀分布效应对磁通跳跃和交流损耗的影响并对高温超导薄膜的磁场和电流密度的分布及其损耗情况进行了深入研究，得到了一些有意义的结果。 首先，针对高温超导体
18、磁通跳跃的临界电流密度非均匀分布效应，从磁热相互作用角度考虑环境初始温度和外加磁场变化速度的影响，通过求解初次磁通跳跃预测方程建立了磁通跳跃临界电流密度非均匀分布效应的理论模型，同时在临界态理论框架内考虑热量分布和温度响应给出了高温超导体磁通跳跃的解析表述。本文建立的理论模型能很好地预测已有的实验数据和数值结果，并且理论计算发现：临界电流密度非均匀分布效应严重影响磁通跳跃现象，对磁通跳跃的产生有抑制作用，并且随着表征不同临界电流密度区域强度差异的参数 Y=Jcw/Jcs 的增大，抑制作用变得越来越显著。 其次，基于Norris 方程考虑自场作用，分析了临界电流密度非均匀分布效应对高温超导圆柱体
19、线材传输交流损耗的影响。理论计算发现：临界电流密度沿着超导圆柱体线材径向由内及外递增的非均匀分布方式能够有效减小传输损耗.当规一化传输电流较大或接近临界电流时，临界电流密度的非均匀分布效应对传输损耗的影响比较显著；当规一化传输电流较小时，其影响一般情况下可以忽略不计。临界电流密度沿横截面径向由内及外以线性和平方的方式对损耗行为的改变与以阶梯状方式有所不同。特别指出，超导圆柱体横截面上边界处的临界电流密度分布对减小传输损耗极其重要。 最后，考虑高温超导薄膜的二维超导电性效应以及磁场和电流密度的分布特征，研究了超导薄膜交流损耗的临界电流密度非均匀分布效应。理论计算发现：超导平板和薄膜样品对外加磁场
20、和传输电流的电磁响应有着本质上的区别。磁场分别以线性和强非线性的形式穿透超导平板和薄膜。在超导平板中无场区电流密度为零而临界区以 Jc 传输电流，在薄膜中临界区电流密度为 Jc 而在无场区其连续变化且不为零。薄膜传输损耗的临界电流密度非均匀分布效应定性上与其它几何形状的超导体基本一致，在高场时薄膜磁化损耗的临界电流密度非均匀分布效应逐渐消失。 总之，通过本文对高温超导材料磁通跳跃和交流损耗的临界电流密度非均匀分布效应的研究，为准确测量和正确预测磁通跳跃发生场、交流损耗等性能参数提供很好的理论依据，并且本文研究对高温超导设备和高温超导薄膜器件的准确设计和应用具有重要意义。高温超导体在极低温度环境
21、下的磁通跳跃不稳定性现象和在交变条件作用下的能量损耗直接关系到超导装置和系统的安全性和稳定性，是超导体应用中关注的基础性课题，其研究一直受到高度重视。由于高温超导材料在制备过程中不可避免地存在大量各种类型的点阵缺陷造成超导体内钉扎势以及临界电流密度分布的不均匀性，那么与之相关的磁通跳跃和交流损耗就成为超导装置和系统安全设计和优化的关键科学问题。本文采用局部绝热假定从磁热相互作用的角度考虑临界电流密度非均匀分布效应对磁通跳跃和交流损耗的影响并对高温超导薄膜的磁场和电流密度的分布及其损耗情况进行了深入研究，得到了一些有意义的结果。 首先，针对高温超导体磁通跳跃的临界电流密度非均匀分布效应，从磁热相
22、互作用角度考虑环境初始温度和外加磁场变化速度的影响，通过求解初次磁通跳跃预测方程建立了磁通跳跃临界电流密度非均匀分布效应的理论模型，同时在临界态理论框架内考虑热量分布和温度响应给出了高温超导体磁通跳跃的解析表述。本文建立的理论模型能很好地预测已有的实验数据和数值结果，并且理论计算发现：临界电流密度非均匀分布效应严重影响磁通跳跃现象，对磁通跳跃的产生有抑制作用，并且随着表征不同临界电流密度区域强度差异的参数 Y=Jcw/Jcs 的增大，抑制作用变得越来越显著。 其次，基于Norris 方程考虑自场作用，分析了临界电流密度非均匀分布效应对高温超导圆柱体线材传输交流损耗的影响。理论计算发现：临界电流
23、密度沿着超导圆柱体线材径向由内及外递增的非均匀分布方式能够有效减小传输损耗.当规一化传输电流较大或接近临界电流时，临界电流密度的非均匀分布效应对传输损耗的影响比较显著；当规一化传输电流较小时，其影响一般情况下可以忽略不计。临界电流密度沿横截面径向由内及外以线性和平方的方式对损耗行为的改变与以阶梯状方式有所不同。特别指出，超导圆柱体横截面上边界处的临界电流密度分布对减小传输损耗极其重要。 最后，考虑高温超导薄膜的二维超导电性效应以及磁场和电流密度的分布特征，研究了超导薄膜交流损耗的临界电流密度非均匀分布效应。理论计算发现：超导平板和薄膜样品对外加磁场和传输电流的电磁响应有着本质上的区别。磁场分别
24、以线性和强非线性的形式穿透超导平板和薄膜。在超导平板中无场区电流密度为零而临界区以 Jc 传输电流，在薄膜中临界区电流密度为 Jc 而在无场区其连续变化且不为零。薄膜传输损耗的临界电流密度非均匀分布效应定性上与其它几何形状的超导体基本一致，在高场时薄膜磁化损耗的临界电流密度非均匀分布效应逐渐消失。 总之，通过本文对高温超导材料磁通跳跃和交流损耗的临界电流密度非均匀分布效应的研究，为准确测量和正确预测磁通跳跃发生场、交流损耗等性能参数提供很好的理论依据，并且本文研究对高温超导设备和高温超导薄膜器件的准确设计和应用具有重要意义。高温超导体在极低温度环境下的磁通跳跃不稳定性现象和在交变条件作用下的能
25、量损耗直接关系到超导装置和系统的安全性和稳定性，是超导体应用中关注的基础性课题，其研究一直受到高度重视。由于高温超导材料在制备过程中不可避免地存在大量各种类型的点阵缺陷造成超导体内钉扎势以及临界电流密度分布的不均匀性，那么与之相关的磁通跳跃和交流损耗就成为超导装置和系统安全设计和优化的关键科学问题。本文采用局部绝热假定从磁热相互作用的角度考虑临界电流密度非均匀分布效应对磁通跳跃和交流损耗的影响并对高温超导薄膜的磁场和电流密度的分布及其损耗情况进行了深入研究，得到了一些有意义的结果。 首先，针对高温超导体磁通跳跃的临界电流密度非均匀分布效应，从磁热相互作用角度考虑环境初始温度和外加磁场变化速度的
26、影响，通过求解初次磁通跳跃预测方程建立了磁通跳跃临界电流密度非均匀分布效应的理论模型，同时在临界态理论框架内考虑热量分布和温度响应给出了高温超导体磁通跳跃的解析表述。本文建立的理论模型能很好地预测已有的实验数据和数值结果，并且理论计算发现：临界电流密度非均匀分布效应严重影响磁通跳跃现象，对磁通跳跃的产生有抑制作用，并且随着表征不同临界电流密度区域强度差异的参数 Y=Jcw/Jcs 的增大，抑制作用变得越来越显著。 其次，基于Norris 方程考虑自场作用，分析了临界电流密度非均匀分布效应对高温超导圆柱体线材传输交流损耗的影响。理论计算发现：临界电流密度沿着超导圆柱体线材径向由内及外递增的非均匀
27、分布方式能够有效减小传输损耗.当规一化传输电流较大或接近临界电流时，临界电流密度的非均匀分布效应对传输损耗的影响比较显著；当规一化传输电流较小时，其影响一般情况下可以忽略不计。临界电流密度沿横截面径向由内及外以线性和平方的方式对损耗行为的改变与以阶梯状方式有所不同。特别指出，超导圆柱体横截面上边界处的临界电流密度分布对减小传输损耗极其重要。 最后，考虑高温超导薄膜的二维超导电性效应以及磁场和电流密度的分布特征，研究了超导薄膜交流损耗的临界电流密度非均匀分布效应。理论计算发现：超导平板和薄膜样品对外加磁场和传输电流的电磁响应有着本质上的区别。磁场分别以线性和强非线性的形式穿透超导平板和薄膜。在超
28、导平板中无场区电流密度为零而临界区以 Jc 传输电流，在薄膜中临界区电流密度为 Jc 而在无场区其连续变化且不为零。薄膜传输损耗的临界电流密度非均匀分布效应定性上与其它几何形状的超导体基本一致，在高场时薄膜磁化损耗的临界电流密度非均匀分布效应逐渐消失。 总之，通过本文对高温超导材料磁通跳跃和交流损耗的临界电流密度非均匀分布效应的研究，为准确测量和正确预测磁通跳跃发生场、交流损耗等性能参数提供很好的理论依据，并且本文研究对高温超导设备和高温超导薄膜器件的准确设计和应用具有重要意义。高温超导体在极低温度环境下的磁通跳跃不稳定性现象和在交变条件作用下的能量损耗直接关系到超导装置和系统的安全性和稳定性
29、，是超导体应用中关注的基础性课题，其研究一直受到高度重视。由于高温超导材料在制备过程中不可避免地存在大量各种类型的点阵缺陷造成超导体内钉扎势以及临界电流密度分布的不均匀性，那么与之相关的磁通跳跃和交流损耗就成为超导装置和系统安全设计和优化的关键科学问题。本文采用局部绝热假定从磁热相互作用的角度考虑临界电流密度非均匀分布效应对磁通跳跃和交流损耗的影响并对高温超导薄膜的磁场和电流密度的分布及其损耗情况进行了深入研究，得到了一些有意义的结果。 首先，针对高温超导体磁通跳跃的临界电流密度非均匀分布效应，从磁热相互作用角度考虑环境初始温度和外加磁场变化速度的影响，通过求解初次磁通跳跃预测方程建立了磁通跳
30、跃临界电流密度非均匀分布效应的理论模型，同时在临界态理论框架内考虑热量分布和温度响应给出了高温超导体磁通跳跃的解析表述。本文建立的理论模型能很好地预测已有的实验数据和数值结果，并且理论计算发现：临界电流密度非均匀分布效应严重影响磁通跳跃现象，对磁通跳跃的产生有抑制作用，并且随着表征不同临界电流密度区域强度差异的参数 Y=Jcw/Jcs 的增大，抑制作用变得越来越显著。 其次，基于Norris 方程考虑自场作用，分析了临界电流密度非均匀分布效应对高温超导圆柱体线材传输交流损耗的影响。理论计算发现：临界电流密度沿着超导圆柱体线材径向由内及外递增的非均匀分布方式能够有效减小传输损耗.当规一化传输电流
31、较大或接近临界电流时，临界电流密度的非均匀分布效应对传输损耗的影响比较显著；当规一化传输电流较小时，其影响一般情况下可以忽略不计。临界电流密度沿横截面径向由内及外以线性和平方的方式对损耗行为的改变与以阶梯状方式有所不同。特别指出，超导圆柱体横截面上边界处的临界电流密度分布对减小传输损耗极其重要。 最后，考虑高温超导薄膜的二维超导电性效应以及磁场和电流密度的分布特征，研究了超导薄膜交流损耗的临界电流密度非均匀分布效应。理论计算发现：超导平板和薄膜样品对外加磁场和传输电流的电磁响应有着本质上的区别。磁场分别以线性和强非线性的形式穿透超导平板和薄膜。在超导平板中无场区电流密度为零而临界区以 Jc 传
32、输电流，在薄膜中临界区电流密度为 Jc 而在无场区其连续变化且不为零。薄膜传输损耗的临界电流密度非均匀分布效应定性上与其它几何形状的超导体基本一致，在高场时薄膜磁化损耗的临界电流密度非均匀分布效应逐渐消失。 总之，通过本文对高温超导材料磁通跳跃和交流损耗的临界电流密度非均匀分布效应的研究，为准确测量和正确预测磁通跳跃发生场、交流损耗等性能参数提供很好的理论依据，并且本文研究对高温超导设备和高温超导薄膜器件的准确设计和应用具有重要意义。高温超导体在极低温度环境下的磁通跳跃不稳定性现象和在交变条件作用下的能量损耗直接关系到超导装置和系统的安全性和稳定性，是超导体应用中关注的基础性课题，其研究一直受
33、到高度重视。由于高温超导材料在制备过程中不可避免地存在大量各种类型的点阵缺陷造成超导体内钉扎势以及临界电流密度分布的不均匀性，那么与之相关的磁通跳跃和交流损耗就成为超导装置和系统安全设计和优化的关键科学问题。本文采用局部绝热假定从磁热相互作用的角度考虑临界电流密度非均匀分布效应对磁通跳跃和交流损耗的影响并对高温超导薄膜的磁场和电流密度的分布及其损耗情况进行了深入研究，得到了一些有意义的结果。 首先，针对高温超导体磁通跳跃的临界电流密度非均匀分布效应，从磁热相互作用角度考虑环境初始温度和外加磁场变化速度的影响，通过求解初次磁通跳跃预测方程建立了磁通跳跃临界电流密度非均匀分布效应的理论模型，同时在
34、临界态理论框架内考虑热量分布和温度响应给出了高温超导体磁通跳跃的解析表述。本文建立的理论模型能很好地预测已有的实验数据和数值结果，并且理论计算发现：临界电流密度非均匀分布效应严重影响磁通跳跃现象，对磁通跳跃的产生有抑制作用，并且随着表征不同临界电流密度区域强度差异的参数 Y=Jcw/Jcs 的增大，抑制作用变得越来越显著。 其次，基于Norris 方程考虑自场作用，分析了临界电流密度非均匀分布效应对高温超导圆柱体线材传输交流损耗的影响。理论计算发现：临界电流密度沿着超导圆柱体线材径向由内及外递增的非均匀分布方式能够有效减小传输损耗.当规一化传输电流较大或接近临界电流时，临界电流密度的非均匀分布
35、效应对传输损耗的影响比较显著；当规一化传输电流较小时，其影响一般情况下可以忽略不计。临界电流密度沿横截面径向由内及外以线性和平方的方式对损耗行为的改变与以阶梯状方式有所不同。特别指出，超导圆柱体横截面上边界处的临界电流密度分布对减小传输损耗极其重要。 最后，考虑高温超导薄膜的二维超导电性效应以及磁场和电流密度的分布特征，研究了超导薄膜交流损耗的临界电流密度非均匀分布效应。理论计算发现：超导平板和薄膜样品对外加磁场和传输电流的电磁响应有着本质上的区别。磁场分别以线性和强非线性的形式穿透超导平板和薄膜。在超导平板中无场区电流密度为零而临界区以 Jc 传输电流，在薄膜中临界区电流密度为 Jc 而在无
36、场区其连续变化且不为零。薄膜传输损耗的临界电流密度非均匀分布效应定性上与其它几何形状的超导体基本一致，在高场时薄膜磁化损耗的临界电流密度非均匀分布效应逐渐消失。 总之，通过本文对高温超导材料磁通跳跃和交流损耗的临界电流密度非均匀分布效应的研究，为准确测量和正确预测磁通跳跃发生场、交流损耗等性能参数提供很好的理论依据，并且本文研究对高温超导设备和高温超导薄膜器件的准确设计和应用具有重要意义。高温超导体在极低温度环境下的磁通跳跃不稳定性现象和在交变条件作用下的能量损耗直接关系到超导装置和系统的安全性和稳定性，是超导体应用中关注的基础性课题，其研究一直受到高度重视。由于高温超导材料在制备过程中不可避
37、免地存在大量各种类型的点阵缺陷造成超导体内钉扎势以及临界电流密度分布的不均匀性，那么与之相关的磁通跳跃和交流损耗就成为超导装置和系统安全设计和优化的关键科学问题。本文采用局部绝热假定从磁热相互作用的角度考虑临界电流密度非均匀分布效应对磁通跳跃和交流损耗的影响并对高温超导薄膜的磁场和电流密度的分布及其损耗情况进行了深入研究，得到了一些有意义的结果。 首先，针对高温超导体磁通跳跃的临界电流密度非均匀分布效应，从磁热相互作用角度考虑环境初始温度和外加磁场变化速度的影响，通过求解初次磁通跳跃预测方程建立了磁通跳跃临界电流密度非均匀分布效应的理论模型，同时在临界态理论框架内考虑热量分布和温度响应给出了高
38、温超导体磁通跳跃的解析表述。本文建立的理论模型能很好地预测已有的实验数据和数值结果，并且理论计算发现：临界电流密度非均匀分布效应严重影响磁通跳跃现象，对磁通跳跃的产生有抑制作用，并且随着表征不同临界电流密度区域强度差异的参数 Y=Jcw/Jcs 的增大，抑制作用变得越来越显著。 其次，基于Norris 方程考虑自场作用，分析了临界电流密度非均匀分布效应对高温超导圆柱体线材传输交流损耗的影响。理论计算发现：临界电流密度沿着超导圆柱体线材径向由内及外递增的非均匀分布方式能够有效减小传输损耗.当规一化传输电流较大或接近临界电流时，临界电流密度的非均匀分布效应对传输损耗的影响比较显著；当规一化传输电流
39、较小时，其影响一般情况下可以忽略不计。临界电流密度沿横截面径向由内及外以线性和平方的方式对损耗行为的改变与以阶梯状方式有所不同。特别指出，超导圆柱体横截面上边界处的临界电流密度分布对减小传输损耗极其重要。 最后，考虑高温超导薄膜的二维超导电性效应以及磁场和电流密度的分布特征，研究了超导薄膜交流损耗的临界电流密度非均匀分布效应。理论计算发现：超导平板和薄膜样品对外加磁场和传输电流的电磁响应有着本质上的区别。磁场分别以线性和强非线性的形式穿透超导平板和薄膜。在超导平板中无场区电流密度为零而临界区以 Jc 传输电流，在薄膜中临界区电流密度为 Jc 而在无场区其连续变化且不为零。薄膜传输损耗的临界电流
40、密度非均匀分布效应定性上与其它几何形状的超导体基本一致，在高场时薄膜磁化损耗的临界电流密度非均匀分布效应逐渐消失。 总之，通过本文对高温超导材料磁通跳跃和交流损耗的临界电流密度非均匀分布效应的研究，为准确测量和正确预测磁通跳跃发生场、交流损耗等性能参数提供很好的理论依据，并且本文研究对高温超导设备和高温超导薄膜器件的准确设计和应用具有重要意义。高温超导体在极低温度环境下的磁通跳跃不稳定性现象和在交变条件作用下的能量损耗直接关系到超导装置和系统的安全性和稳定性，是超导体应用中关注的基础性课题，其研究一直受到高度重视。由于高温超导材料在制备过程中不可避免地存在大量各种类型的点阵缺陷造成超导体内钉扎
41、势以及临界电流密度分布的不均匀性，那么与之相关的磁通跳跃和交流损耗就成为超导装置和系统安全设计和优化的关键科学问题。本文采用局部绝热假定从磁热相互作用的角度考虑临界电流密度非均匀分布效应对磁通跳跃和交流损耗的影响并对高温超导薄膜的磁场和电流密度的分布及其损耗情况进行了深入研究，得到了一些有意义的结果。 首先，针对高温超导体磁通跳跃的临界电流密度非均匀分布效应，从磁热相互作用角度考虑环境初始温度和外加磁场变化速度的影响，通过求解初次磁通跳跃预测方程建立了磁通跳跃临界电流密度非均匀分布效应的理论模型，同时在临界态理论框架内考虑热量分布和温度响应给出了高温超导体磁通跳跃的解析表述。本文建立的理论模型
42、能很好地预测已有的实验数据和数值结果，并且理论计算发现：临界电流密度非均匀分布效应严重影响磁通跳跃现象，对磁通跳跃的产生有抑制作用，并且随着表征不同临界电流密度区域强度差异的参数 Y=Jcw/Jcs 的增大，抑制作用变得越来越显著。 其次，基于Norris 方程考虑自场作用，分析了临界电流密度非均匀分布效应对高温超导圆柱体线材传输交流损耗的影响。理论计算发现：临界电流密度沿着超导圆柱体线材径向由内及外递增的非均匀分布方式能够有效减小传输损耗.当规一化传输电流较大或接近临界电流时，临界电流密度的非均匀分布效应对传输损耗的影响比较显著；当规一化传输电流较小时，其影响一般情况下可以忽略不计。临界电流
43、密度沿横截面径向由内及外以线性和平方的方式对损耗行为的改变与以阶梯状方式有所不同。特别指出，超导圆柱体横截面上边界处的临界电流密度分布对减小传输损耗极其重要。 最后，考虑高温超导薄膜的二维超导电性效应以及磁场和电流密度的分布特征，研究了超导薄膜交流损耗的临界电流密度非均匀分布效应。理论计算发现：超导平板和薄膜样品对外加磁场和传输电流的电磁响应有着本质上的区别。磁场分别以线性和强非线性的形式穿透超导平板和薄膜。在超导平板中无场区电流密度为零而临界区以 Jc 传输电流，在薄膜中临界区电流密度为 Jc 而在无场区其连续变化且不为零。薄膜传输损耗的临界电流密度非均匀分布效应定性上与其它几何形状的超导体
44、基本一致，在高场时薄膜磁化损耗的临界电流密度非均匀分布效应逐渐消失。 总之，通过本文对高温超导材料磁通跳跃和交流损耗的临界电流密度非均匀分布效应的研究，为准确测量和正确预测磁通跳跃发生场、交流损耗等性能参数提供很好的理论依据，并且本文研究对高温超导设备和高温超导薄膜器件的准确设计和应用具有重要意义。特别提醒 ：正文内容由 PDF 文件转码生成，如您电脑未有相应转换码，则无法显示正文内容，请您下载相应软件，下载地址为 http:/ 。如还不能显示，可以联系我 q q 1627550258 ，提供原格式文档。“垐垯櫃 换烫梯葺铑?endstreamendobj2x 滌?U 閩 AZ箾 FTP 鈦X
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