Control of nanostructure and pinning properties in solution deposited YBaCuO nanocomposites with preformed perovskite nanoparticles
Li, Ziliang (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Coll, Mariona (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Mundet, Bernat (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Chamorro, Natalia (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química)
Vallès, Ferran (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Palau, Anna (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Gázquez Alabart, Jaume (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Ricart, Susagna (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Puig i Molina, Mª Teresa (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Obradors, Xavier (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)

Date:	2019
Abstract:	Solution deposited YBaCuO (YBCO) nanocomposites with preformed nanoparticles represent a promising cost-effective approach for superior critical current properties under applied magnetic fields. Nonetheless, the majority of YBCO nanocomposites with high nanoparticle loads (>20%) suffer from nanoparticle coalescence and degraded superconducting properties. Here, we study the influence of nanoparticle concentration (0-25% mol), size (5 nm-10 nm) and composition (BaHfO, BaZrO) on the generation of structural defects in the epitaxial YBCO matrix, key parameter for vortex pinning. We demonstrate that flash-heated superconducting nanocomposites with 20 mol% preformed BaHfO or BaZrO perovskite secondary phases feature discrete and small (7 nm) nanoparticles and high density of YBaCuO (Y248) intergrowths. We identify a synergy between Y248 intergrowth density and small nanoparticles to increase artificial vortex pinning centers. Also, we validate the multideposition process to successfully increase film thickness of epitaxial nanocomposites with competitive critical currents I at 77 K.
Grants:	European Commission 280432 Ministerio de Economía y Competitividad MAT2014-51778-C2-1-R Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2014/SGR-1519 Ministerio de Economía y Competitividad SEV-2015-0496 Ministerio de Economía y Competitividad RYC-2012-11709 Ministerio de Economía y Competitividad RYC-2013-12448
Rights:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Language:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Published in:	Scientific reports, Vol. 9 (April 2019) , art. 5828, ISSN 2045-2322

DOI: 10.1038/s41598-019-42291-x
PMID: 30967568

14 p, 4.0 MB

The record appears in these collections:
Articles > Research articles
Articles > Published articles