L. O. Polikarpova, Tobias Habisreuther, Myroslav Karpets, V. B. Sverdun, Vladimir Sokolovsky, Xavier Chaud, Valeriy Kovylaev, Artem Kozyrev, Tetyana Basyuk, Roman Kuznietsov, H. W. Weber, T. Vitovetskaya, Christa Shmidt, Jacques G. Noudem, Tetiana Prikhna, Jan Dellith, Viktor Moshchil, Wolfgang Gawalek, Michael Eisterer, National Academy of Sciences of Ukraine (NASU), Vienna University of Technology (TU Wien), Leibniz Institute of Photonic Technology (IPHT), Leibniz Association, Ben-Gurion University of the Negev (BGU), Laboratoire national des champs magnétiques intenses - Grenoble (LNCMI-G), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de cristallographie et sciences des matériaux (CRISMAT), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), I.N. Frantsevich Institute for Problems of Materials Science of NAS of Ukraine (IPMS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Inst Phys Hochtechnol, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Institute of Photonic Technology (IPHT), and IPHT Jena: Institute of Photonic Technology
The volume pinning force, F p(max), increases with increasing synthesis or sintering pressure (0.1 MPa–2 GPa) in materials prepared at high temperature (1050 °C) while it stays practically unchanged in those prepared at low temperature (800 °C). The position of F p(max) can be shifted to higher magnetic fields by: (1) increasing the manufacturing pressure or decreasing the temperature (2) additions (Ti, SiC, or C, for example), and (3) in-situ preparation. Grain boundary pinning (GBP) dominates in materials prepared at low temperatures (600–800 °C), while high-temperature preparation induces strong point pinning (PP) or mixed pinning (MP) leading to outstanding properties. In materials produced by spark plasma sintering (SPS), the position of F p(max) is higher than expected for both grain boundary and point pinning. The distribution of boron and oxygen in MgB2 based material, which can changed by additions or the preparation conditions, significantly affects the type and strength of pining. Materials prepared under a pressure of 2 GPa with a nominal composition of Mg:7B or Mg:12B consist of 88.5 wt % MgB12, 2.5 wt % MgB2, 9 wt % MgO or 53 wt % MgB12, 31 wt % MgB20 16 wt % MgO, respectively. Their magnetic shielding fractions at low temperatures are 10 % and 1.5 %, with a transition temperature, T c of 37.4–37.6 K. Although their magnetic critical current density at zero field and 20 K was 2–5×102 A/cm2, they were found to be insulating on the macroscopic level.