Abstract MgB2 bulk samples with the silver contents of 0, 1.5, 3.0, 4.5, 6.0, 9.0 and 12.0 wt% were fabricated at 775 °C for 3 h in Ar atmosphere by solid-state reaction method. The structural and electromagnetic properties of MgB2 samples were studied using X-ray diffraction (XRD), scanning electronic microscope (SEM), energy dispersive spectrometry (EDS), magnetic hysteresis (M-H and M-T), magnetic levitation force (Fz) and lateral force (Fx) measurements. The effect of silver addition on the levitation force performance of MgB2 has been studied for the first time in this work. All the samples indicate the onset of superconducting critical temperature (Tc,onset) in the temperature range 37.97–38.11 K. The Jc values of the 3 wt% of silver doped MgB2 sample at 15 and 25 K were 98 and 49 kA/cm2 at 0.5 T as the highest remnant Jc value was around 110 and 65 kA/cm2 at 15 and 25 K, respectively. The repulsive and attractive levitation force at 25 K increases with rising x content up to 3 wt% silver and then decreases with increasing silver addition up to 12 wt%. The maximum attractive (repulsive) levitation force values at 25 and 30 K were observed for 3 wt% silver addition as −7.09 (+19.03) and −6.03 (+15.22), respectively. These results reveal that the silver addition is the effective metallic dopant for MgB2 and can be beneficial for improving the magnetic levitation achievement of MgB2 superconductors for high field engineering applications.

中文翻译：

---

银掺杂对MgB2超导体磁悬浮性能的影响

摘要 采用固态反应法在 775 ℃、Ar 气氛中反应 3 h 制备了银含量为 0、1.5、3.0、4.5、6.0、9.0 和 12.0 wt% 的 MgB2 块状样品。使用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、磁滞（MH和MT）、磁悬浮力（Fz）和侧向力研究了MgB2样品的结构和电磁性能(Fx) 测量。本工作首次研究了银添加对MgB2悬浮力性能的影响。所有样品都表明超导临界温度 (Tc,onset) 在 37.97–38.11 K 的温度范围内开始。3 wt% 的掺银 MgB2 样品在 15 和 25 K 下的 Jc 值为 98 和 49 kA/cm2 0. 5 T 作为最高残余 Jc 值分别在 15 和 25 K 时约为 110 和 65 kA/cm2。在 25 K 时排斥力和吸引悬浮力随着 x 含量的增加而增加，银含量高达 3 wt%，然后随着银添加量的增加而降低，高达 12 wt%。对于 3 wt% 的银添加，观察到 25 和 30 K 的最大吸引力（排斥）悬浮力值分别为 -7.09（+19.03）和 -6.03（+15.22）。这些结果表明，银的添加是 MgB2 的有效金属掺杂剂，有利于提高 MgB2 超导体在高场工程应用中的磁悬浮性能。在 25 K 时排斥力和吸引悬浮力随着 x 含量的增加而增加，银含量高达 3 wt%，然后随着银添加量的增加而降低，高达 12 wt%。对于 3 wt% 的银添加，观察到 25 和 30 K 的最大吸引力（排斥）悬浮力值分别为 -7.09（+19.03）和 -6.03（+15.22）。这些结果表明，银的添加是 MgB2 的有效金属掺杂剂，有利于提高 MgB2 超导体在高场工程应用中的磁悬浮性能。在 25 K 时排斥和吸引悬浮力随着 x 含量的增加而增加，银含量高达 3 wt%，然后随着银添加量的增加而降低，高达 12 wt%。对于 3 wt% 的银添加，观察到 25 和 30 K 的最大吸引力（排斥）悬浮力值分别为 -7.09（+19.03）和 -6.03（+15.22）。这些结果表明，银的添加是 MgB2 的有效金属掺杂剂，有利于提高 MgB2 超导体在高场工程应用中的磁悬浮性能。