Применение экстремальных воздействий для формирования сверхпроводника MgB2, композитов на его основе, разработка массивных материалов R1-хCaxBa2Cu3Oy (R=Y, Sm, Ho) с улучшенными эксплуатационными свойствами и текстурованных лент из сплавов меди со сверхпроводящими покрытиями

С помощью разных структурных и физических методов исследованы массивные сверхпроводники MgB₂, YBa₂Cu₃Oy, R₁₋ₓCaₓBa₂Cu₃Oy (R = Nd, Sm, Eu, (Eu₀,₅Pr₀,₅), Ho, Y), подвергнутые обработкам по различным режимам, с целью повышения их сверхпроводящих и эксплуатационных свойств. Проведено сопоставление данных структурных исследований и измерений физических свойств, что позволяет выйти на оптимальные режимы обработки. При этом повышение сверхпроводящих характеристик осуществляется либо за счет измельчения структуры основной сверхпроводящей фазы, либо за счет создания дополнительных центров пиннинга из различного рода включений несверхпроводящих фаз.Созданы и изучены высокотекстурованные ленты-подложки для ВТСП-2 из тройных сплавов меди, немагнитные (при 77 К), более дешевые по сравнению с Ni-подложками и более прочные и коррозионно-стойкие, чем ленты из чистой Cu и двойных сплавов. С помощью деформации под давлением в наковальнях Бриджмена и отжигов повышена плотность массивных образцов соединения MgB₂, в них создана нанокристаллическая структура без микротрещин. Синтезированы и аттестованы керамические образцы R₁₋ₓCaₓBa₂Cu₃Oy (R,Ca-123), где R = Nd, Sm, Eu (Eu₀,₅Pr₀,₅), Ho, Y. Выполнен анализ кристаллической структуры в диапазоне температур 80 – 300 К, с использованием полученных данных рассчитана электронная структура из первых принципов. Рентгенографически определены коэффициенты теплового расширения (КТР) вдоль всех кристаллографических направлений, что позволяет осуществить выбор составов с требуемыми величинами КТР. Установлено, что составы с содержанием кальция х = 0,10 обладают сравнительно низкими, постоянными величинами КТР, что делает такие материалы перспективными для использования в сверхпроводящих устройствах. Установлено, что добавка кальция сопровождается выделением микровключений состава Y₂BaCuO₅, приводящим к повышению микротвердости. Добавка кальция также приводит к химической устойчивости Y123 по отношению к потере кислорода и воздействию паров воды, а в некоторых случаях - к повышению критического тока.Исследовано влияние пластической деформации сдвигом под давлением на структуру образцов YBa₂Cu₃Oy (Y123), полученных по стандартной керамической технологии и претерпевших низкотемпературный отжиг (200°С) в атмосфере, насыщенной парами воды. На основе анализа данных магнитометрии, термоанализа и структурного анализа для исходных и механоактивированных образцов купратных сверхпроводников RBa₂Cu₃Oₓ (R = Dy, Nd, Sm) предложена модель, объясняющая механизм деградации сверхпроводящих свойств при взаимодействии с влагой воздуха, как результат перераспределения электронной плотности между кислородом и медью при выдержке при комнатной температуре. Показано, что использование других редкоземельных элементов вместо иттрия и замещение их кальцием повышают химическую стабильность. Исследованы сплавы Ni-W в качестве подложек для сверхпроводящих пленок. С помощью метода рентгенографии для них определены величины КТР в интервале температур 80 - 300 К. Методом лазерной абляции на подложках из сплавов Ni-W, Cu-Ni-Fe с использованием буферного слоя YSZ (ZrO₂+Y₂O₃)/CeO получены сверхпроводящие пленки (Y,Ca)-123, исследованы их электрофизические свойства, микроструктура, химическая стабильность.