HU209531B - Process for manufacture of above 90k critical temperature superconducting composition containing a crystalline phase of the formula tl2ba2cuo6+x - Google Patents
Process for manufacture of above 90k critical temperature superconducting composition containing a crystalline phase of the formula tl2ba2cuo6+x Download PDFInfo
- Publication number
- HU209531B HU209531B HU894773A HU477389A HU209531B HU 209531 B HU209531 B HU 209531B HU 894773 A HU894773 A HU 894773A HU 477389 A HU477389 A HU 477389A HU 209531 B HU209531 B HU 209531B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- superconducting
- tube
- cuo
- composition
- formula
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims 2
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 claims 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- WKMKTIVRRLOHAJ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);thallium(1+) Chemical compound [O-2].[Tl+].[Tl+] WKMKTIVRRLOHAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910003438 thallium oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 5
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005668 Josephson effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000005292 diamagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/80—Constructional details
- H10N60/85—Superconducting active materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
- C30B29/16—Oxides
- C30B29/22—Complex oxides
- C30B29/225—Complex oxides based on rare earth copper oxides, e.g. high T-superconductors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/45—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on copper oxide or solid solutions thereof with other oxides
- C04B35/4512—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on copper oxide or solid solutions thereof with other oxides containing thallium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B11/00—Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/80—Constructional details
- H10N60/85—Superconducting active materials
- H10N60/855—Ceramic superconductors
- H10N60/857—Ceramic superconductors comprising copper oxide
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S505/00—Superconductor technology: apparatus, material, process
- Y10S505/775—High tc, above 30 k, superconducting material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S505/00—Superconductor technology: apparatus, material, process
- Y10S505/775—High tc, above 30 k, superconducting material
- Y10S505/776—Containing transition metal oxide with rare earth or alkaline earth
- Y10S505/783—Thallium-, e.g. Tl2CaBaCu308
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Description
A találmány tárgya eljárás U2Ba2CuO6+x összetételű kristályos fázist tartalmazó 90 K fölötti kritikus hőmérsékletű szupravezető kompozíció előállítására, ahol x 0 és 0,5 közötti érték.
Bednorz és Muller [Z. Phys. B64, 189 (1986)] az La-Ba-Cu-0 rendszerbe tartozó szupravezető fázist ismertetnek, amelynek szupravezetési átmeneti hőmérséklete 35 K. Ezt az ismertetést követően több kutató is igazolta [Rao and Ganguly, Current Science, 56, 47 (1987), Chu és mtsai., Science 235, 567 (1987), X. Chu és mtársai., Phys. Rév. Lett. 58, 405 (1987), Cava és mtársai., Phys. Rév. Lett. 58, 408 (1987), Bednonz és mtársai., Europhys. Lett. 3, 379 (1987)]. A szupravezető fázis összetételét La!_x(Ba,Sr,Ca)xCuO4_y, amely tetragonális K2NiF4-típusú szerkezetet mutatott, és amely képletben x jelentése 0,15 és y jelentése oxigén-üres hely.
Wu és munkatársai [Phys. Rév. Lett. 58, 908 (1987)] az Y-Ba-Cu-0 rendszer részét képező szupravezető fázist ismertetnek, amely szupravezetési átmeneti hőmérséklete 90 K. Cava és munkatársai [Phys. Rév. Lett. 58, 1676 (1987)] ezt a szupravezető fázist ortorombos, torzult, oxigén-hiányos perovszkit szerkezetűnek írták le (YBa2Cu3O9_g, ahol δ értéke 2, 1) és megadták a röntgendiffrakciós porfelvételi jellemzőket, valamint a rácsparamétereket is.
C. Michel és munkatársai [Z. Phys. B. - Condensed Matter 68, 421 (1987)] a Bi-Sr-Cu-0 rendszerbe tartozó új szupravezető oxid fázist ismertetnek, amelynek összetétele a Bi2Sr2Cu2O7+g képletnek felel meg. Ennek az összetételnek megfelelő tiszta fázist izoláltak. A felvett röntgendiffrakciós jellemzők hasonló szerkezetet mutatnak, mint a perovszkit, és az elektrondiffrakciós vizsgálat alapján perovszkit al-cellákat is kimutattak, amelyek ortorombos cella paraméterei a következők: a = 5,32 Á (0,532 nm), b = 26,6 Á (2,66 nm) és c = 48,8 Á (4,88 nm). A fenti anyagot ultratisztaságú oxidokból kiindulva állították elő, és a megállapított szupravezetési átmeneti hőmérséklet az ellenállás/mérések alapján 22 K, és 14 K alatt az ellenállás értéke zéró. A fenti összetételnek megfelelő anyagnál, ha kereskedelmi tisztaságú oxigénből állítjuk elő, a szupravezetési átmeneti hőmérséklet 7 K.
H. Maeda és munkatársai [Jpn. J. Appl. Phys. 27, L209 (1988)] a Bi-Sr-Ca-Cu-0 rendszerbe tartozó szupravezető oxidot írnak le, amelynek összetétele közelítőleg a Bi-Sr-Ca-Cu2Ox képletnek felel meg, és szupravezetési átmeneti hőmérséklete 105 K.
„Superconducting Metál Oxide Compositions and Process fór Making Them” 153 197 számú (bejelentési napja 1988. február 8) és a 152 186 számú (bejelentési napja 1988. február 4) amerikai egyesült államokbeli szabadalmi bejelentésekben a BiaSrbCacCu3Ox képletnek megfelelő szupravezető kompozíciókat ismertetnek, amely képletben a értéke 1 és 3 közötti szám, b értéke 3/8 és 4 közötti szám c értéke 3/16 és 2 közötti szám és x = (1,5 a + b + c + y), ahol y értéke 2 és 5 közötti szám, azzal a feltétellel, hogy b - c értéke 3/2 és 5 közötti szám, és a kompozíció szupravezetési átmeneti hőmérséklete 70 K vagy annál magasabb.
Egy Bi2Sr3_zCazCu2O8+w képletnek megfelelő szupravezető fém-oxid fázist is ismertetnek, amely képletben z értéke 0,1 és 0,9, előnyösen 0,4 és 0,8 közötti szám, és w értéke > 0 de <1. M. A. Subramanian és munkatársai [Science 239, 1015 (1988)] egy Bi2Sr3_zCaz_ Cu2O8+w összetételnek megfelelő szupravezető anyagot is ismertetnek.
R. M. Házén és munkatársai két szupravezető fázist ismertetnek a Tl-Ba-Ca-Cu-0 rendszerben, amelyek összetétele Tl2Ba2Ca2Cu3O]0 és Tl2Ba2CaCu2O8 [Phys. Rév, Lett., kiadás alatt],
Z. Z. Sheng és munkatársai [Natúré 332, 55 (1988)] a Tl-Ba-Cu-Cu-0 rendszerhez tartozó szupravezető kompozíciót írnak le, amelyek a Tl2Ba2Cu3O8+x és a TlBaC3O5,5+x összetételnek felelnek meg. Mindkét minta esetében a szupravezetés 90 K feletti értéknél kezdődik, és a 80 K-nál az ellenállás 0. A mintákat úgy állították elő. hogy a BaCO3 és CuO megfelelő menynyiségét elkeverték, és achát mozsárban őrölték, majd levegőn 925 °C hőmérsékleten több mint 24 órán át hőkezelték, miközben többször megőrölték. Ily módon egyenletes eloszlásban fekete Ba-Cu-oxid port nyertek, amelyet megfelelő mennyiségű Tl2O3-mal kevertek el, .egőröltek, 7 mm átmérőjű és 1-2 mm vastagságú tablettákká préselték. Az így kapott tablettákat csőkemencében 880-910 °C hőmérsékleten 2-5 percen át hőkezelték oxigén áramban. Amint a minta megömlött, a kemencéből eltávolították és levegőn szobahőmérsékletre hűtötték. Vizuális megfigyelés alapján megállapították, hogy a T12O3 egy része fekete füst formájában elillant, egy másik része halványsárga folyadékká alakult, és egy része reagált a Ba-Cu-oxid keverékkel, és fekete részlegesen megömlött porózus anyagot eredményezett.
A találmány tárgya eljárás új szupravezető kompozíció előállítására, amely a Tl2Ba2CuO6+x kristályos fázis-összetételnek felel meg, amely képletben x értéke 0 és 0,5 közötti szám, és amely fázis szupravezetésének kezdeti hőmérséklete 90 K.
A találmány szerinti eljárással a kristályos kompozíciót egykristály formájában nyetjük. A találmány szerinti eljárásnál úgy járunk el, hogy a Tl:Ba:Cu = a:b:l atomaránynak megfelelően meghatározott mennyiségű Tl2O3-at, és CuO-t egymással, elkeverjük, - a fenti arányban a és b mindegyikének értéke 1/2 - 2 -, majd a kapott keveréket lezárt csőbe helyezzük és 850 °C900 °C hőmérsékleten 3-12 órán át hőkezeljük. A találmány szerinti eljárásnál lényegében egyetlen fázist kapunk, amely a Tl2Ba2CuO6+x összetételnek felel meg, ha a reagensek mennyiségét úgy választottuk meg, hogy a fenti arányban a és b értéke egyaránt 2. Nagyobb egykristályokat tartalmazó fázis előállítása érdekében előnyösen úgy járunk el, hogy az oxidok menynyiségét úgy választjuk meg, hogy a és b értéke egyaránt kisebb legyen, mint 2.
Mint már említettük, a találmány szerinti eljárással előállított kompozíció a TI2Ba2CuO6+x összetételű kristályos fázisból áll, amely képletnek x értéke 0 és 0,5 közötti szám.
A szupravezető kompozíciót a következőképpen ál2
HU 209 531 B lítjuk elő: a Tl:Ba:Cu = a:b:l - a képletben a és b értéke 1/2 és 2 közötti szám - atomaránynak megfelelően meghatározott komponenseket (T12O3, BaO2 és CuO) egymással elkeverjük, így például mozsárban őröljük. A kapott porkeveréket ezután közvetlenül vagy tablettákká formázva hőkezeljük. A találmány szerinti eljárásnál a kristályos fázis csak akkor alakul ki, ha a hőkezelés atmoszféráját megfelelően ellenőrizzük, illetve szabályozzuk. Az atmoszféra szabályozásának egyik módja, hogy a keveréket egy, az anyaggal nem reakcióba lépő anyagból készült csőbe, így például arany csőbe tesszük, majd lehegesztjük. Az ily módon lezárt csövet kemencébe helyezzük és 850-900 °C hőmérsékleten 3-12 órán át hőkezeljük. Ezután a kemencét kikapcsoljuk, és a csövet a kemencében hagyjuk környezeti hőmérsékletre, kb. 20 °C-ra lehűlni. Ezután a csövet a kemencéből eltávolítjuk, megnyitjuk és a kapott fekete kristályos anyagot eltávolítjuk. Az ily módon nyert kompozíció szupravezetésének kezdeti hőmérséklete 90 K.
Annak érdekében, hogy a találmány szerinti eljárásnál lényegében egyetlen fázist nyerjünk, szükséges, hogy a T12O3, BaO2 és CuO mennyiségét a következő atomaránynak megfelelően válasszuk meg: Tl:Ba:Cu = 2:2:1. Amennyiben a 2:2:1 arányt közelítjük, akkor a kapott fázis a Tl2Ba2CuO6+x összetételnek megfelelő fázisból kevesebbet tartalmaz.
Annak érdekében, hogy olyan egykristályt nyerjünk, amelynek legalább két dimenziója 1 mm-nél nagyobb, szükséges, hogy a CuO-t feleslegben alkalmazzuk, és ezért szükséges, hogy a fentiekben említett a és b értéke mindegyiknél < 2 legyen.
A szupravezetést a mágneses fluxus kizárásával, azaz a Meissner-effektus mérésével határozzuk meg. Ezt az effektust a következő irodalmi helyen leírtak alapján mértük: E. Polturak és B. Fisher in Physical Review B, 36,5586 (1987).
A találmány szerinti szupravezető kompozíciók különösen nagy hatásossággal alkalmasak áramvezetésre vagy mágneses tér előállítására mágneses leképezéshez, így például orvosi területen. így a kompozíciót például drót- vagy rúdalakban, a szupravezetési átmeneti hőmérséklet alá, így például 90 K-ra vagy ez alá hűtenek ismert módon, például folyékony nitrogén vagy hélium alkalmazásával, elektromos áramot kapcsolnak rá, és ellenállási veszteség nélküli áramfolyamot nyernek. Különlegesen nagy és minimális veszteségű mágneses tér létrehozásához a drótot feltekercselik, folyékony nitrogénnel vagy héliummal lehűtik és áramot indukálnak benne. A találmány szerint előállított szupravezető kompozíciókat diamágneses terek létrehozásához is alkalmazhatjuk. Erre a célra a kompozíciókból lemezt vagy más hasonló formát állítunk elő, ezt külső mágneses térnek tesszük ki, miközben a lemezt szupravezetési hőmérsékletre vagy az alá hűtjük. Az ilyen tereket alkalmazhatjuk például akár tehergépjármű nagyságú objektumok megemelésére is. A találmány szerint előállított szupravezető kompozíciók alkalmazhatók Josephson készülékekben is, így például SQIDS (superconducting quantum interference devices) készülékekben vagy a Josephson-effektuson alapuló műszerekben is, így például nagysebességű mintavevő áramköröknél vagy feszültségtápegységeknél.
A találmány szerinti eljárást a következő példákkal közelebbről illusztráljuk.
1. Példa
A Tl:Ba:Cu = 1:1:1 aránynak megfelelően bemérünk 4,5674 g Tl2O3-t, 3,3868 g BaO2-t és 1,5908 g CuO-t, és achát mozsárban 30 percen át őröljük. A kapott anyagból ezután 10 mm átmérőjű és kb. 3 mm vastagságú tablettákat préselünk, 2 tablettát 0,9525 cm átmérőjű és 12,7 cm hosszú, aranyból készült csőbe tesszük, a csövet hegesztéssel lezárjuk és kemencében 10 °C/perc sebességgel 900 °C-ra fűtjük, majd ezen a hőmérsékleten 9 órán át hőkezeljük. Ezután a kemence áramát lekapcsoljuk, a csövet hagyjuk a kemencében szobahőmérsékletre lehűlni, majd a csövet eltávolítjuk és kinyitjuk. Fekete színű, fényes, lemezes kristályos anyagot nyerünk.
A kapott anyagon röntgendiffrakciós egykristály meghatározással megállapítottuk, hogy a kapott szupravezető fázis a Tl2Ba2CuO6+x összetételnek felel meg, amely képletben x értéke 0 és 0,5 közötti szám.
A röntgendiffrakciós vizsgálat során meghatározott d-távolságokat, valamint a relatív intenzitás-értékeket és a reflexiók indexeit a következő I. táblázatban foglaljuk össze. A legtöbb vonal a tetragonális cellának felel meg, ahol a cellakonstansok a következők: a = 3,865 Á (0,3865 nm) és c = 23,234 Á 2,3234 nm).
A Meissner-effektus alapján megállapítható volt, hogy a szupravezetés kezdeti hőmérséklete kb. 90 K.
I. Táblázat
| d-távolság, A | Intenzitás | hkl |
| 11,4477 | W | 002 |
| 5,7739 | W | 004 |
| 3,8637 | W | 006 |
| 3,4567 | W | 103 |
| 2,9664 | S | 105 |
| 2,8968 | S | 008 |
| 2,7341 | M | 110 |
| 2,6574 | VW | 112 |
| 2,3191 | VS | 0010 |
| 1,9874 | VW | 118 |
| 1,9307 | VW | 200,0012 |
| 1,7694 | M | 1110 |
| 1,6573 | M | 0014 |
| 1,6204 | M | 215 |
W - gyenge M - közepes S - erős
2. Példa
A Tl:Ba:Cu = 2:2:3 aránynak megfelelően össze3
HU 209 531 B mérünk 4,5674 g Tl2O3-t, 3,3868 g BaO2-t és 2,3862 g CuO-t, és achát mozsárban 30 percen át keveqük. A kapott poranyagból 10 mm átmérőjű és kb. 3 mm vastagságú tablettákat sajtolunk, 2 db tablettát 0,9525 cm átmérőjű és 12,7 cm hosszúságú arany csőbe helyezzük, a csövet hegesztéssel lezáquk és kemencében 10 °C/perc sebességgel 900 °C-ra melegítjük, és ezen a hőmérsékleten 9 órán át hőkezeljük. Ezután a kemence áramát lekapcsoljuk, a csövet hagyjuk a kemencében szobahőmérsékletre lehűlni, majd a csövet eltávolítjuk és kinyitjuk. Fekete színű, fényes, lemezes kristályos anyagot nyerünk.
A mintán elvégzett röntgendiffrakciós porfelvételi eredmények lényegében azonosak az I. táblázatban megadottakkal.
A Meissner-effektus alapján a kapott kompozíció szupravezetésének kezdeti hőmérséklete kb. 90 K.
3. Példa
A TI:Ba:Cu = 3:2:4 aránynak megfelelően összemérünk 6,8511 g Tl2O3-t, 3,3868 g BaO2-t és 3,1816 g CuO-t, és achát mozsárban 30 percen át keverjük, majd a kapott poranyagból 10 mm átmérőjű és kb. 3 mm vastagságú tablettákat sajtolunk, 2 db tablettát 0,9525 cm átmérőjű és 12,7 cm hosszúságú aranycsőbe helyezzük, a csövet hegesztéssel lezárjuk és kemencében 10 °C/perc sebességgel 900 °C-ra melegítjük, és ezen a hőmérsékleten 9 órán át hőkezeljük. Ezután a kemence áramát lekapcsoljuk, a csövet hagyjuk a kemencében szobahőmérsékletre lehűlni, majd a csövet eltávolítjuk és kinyitjuk. Fekete színű, fényes, lemezes kristályos anyagot nyerünk.
A mintán elvégzett röntgendiffrakciós porfelvételi eredmények lényegében azonosak az I. táblázatban megadottakkal.
A Meissner-effektus alapján a kapott kompozíció szupravezetésének kezdeti hőmérséklete kb. 90 K.
4. Példa
A Tl:Ba:Cu = 2:2:1 aránynak megfelelően összemérünk 18,2696 g Tl2O3-t, 13,5474 g BaO2-t és 3,1816 g CuO-t, és golyós malomban 45 percen át keverjük, majd a kapott poranyagból 10 mm átmérőjű és kb. 3 mm vastagságú tablettákat sajtolunk, 2 db tablettát 0,9525 cm átmérőjű és 12,7 cm hosszúságú aranycsőbe helyezzük, a csövet hegesztéssel lezáquk és kemencében 5 °C-/perc sebességgel 875 °C-ra melegítjük, és ezen a hőmérsékleten 3 órán át hőkezeljük. Ezután a kemence áramát lekapcsoljuk,a csövet hagyjuk a kemencében szobahőmérsékletre lehűlni, majd a csövet eltávolítjuk és kinyitjuk. Fekete színű, fényes, lemezes kristályos anyagot nyerünk.
A mintán elvégzett röntgendiffrakciós vizsgálat alapján kimutatható, hogy az anyag lényegében egyetlen fázisból áll. A röntgendiffrakciós vizsgálati eredmények lényegében azonosak az I. táblázatban megadottakkal, és tetragonális (vagy pszeudotetragonális) cellának felelnek meg, amelyek cella-állandói a következők: a = 3,866 (0,3866 nm), és c = 23,25 4(2,325 nm). Az eredmények alapján a kapott fázis összetétele a következő képletnek felel meg: Tl2Ba2CuO6+x.
A Meissner-effektus alapján a kapott kompozíció szupravezetésének kezdeti hőmérséklete kb. 90 K.
Claims (4)
1. Eljárás TIjBa^uO^ összetételű kristályos fázist tartalmazó 90 K fölötti kritikus hőmérsékletű szupravezető kompozíció előállítására, ahol x 0 és 0,5 közötti érték, azzal jellemezve, hogy a Tl:Ba:Cu = a:b:l atomaránynak megfelelő mennyiségben - a és b értéke egyaránt 1/2-2 közötti érték - elkeverünk tallium-oxidot (T12O3), bárium-oxidot (BaO2) és réz-oxidot (CuO), vagy ezen oxidok megfelelő prekurzorjait, a kapott keveréket egy csőbe helyezzük, lezáquk, majd kemencében 850 °C-ra melegítjük ezen a hőmérsékleten tartjuk 312 órán át, majd 100 °C hőmérséklet alá hűtjük.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a csövet a kemencében környezeti hőmérsékletig hűtjük.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy lényegében egyetlen fázis kialakítására az oxidok vagy oxidprekurzorok mennyiségét a Tl:Ba:Cu = 2:2:1 atomaránynak megfelelően választjuk meg.
4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a réz-oxidot feleslegben visszük a keverékbe, amelynél az atomarányban mind a, mind b értéke 2-nél kisebb, és ezzel két irányban legalább 1 mm-es méretű egykristályos anyagot állítunk elő.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/167,616 US4929594A (en) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | Superconducting composition Tl2 Ba2 CuO6+x and process for manufacture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU894773D0 HU894773D0 (en) | 1991-07-29 |
| HU209531B true HU209531B (en) | 1994-07-28 |
Family
ID=22608084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU894773A HU209531B (en) | 1988-03-14 | 1989-03-08 | Process for manufacture of above 90k critical temperature superconducting composition containing a crystalline phase of the formula tl2ba2cuo6+x |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4929594A (hu) |
| EP (1) | EP0404840A4 (hu) |
| KR (1) | KR900701052A (hu) |
| AU (1) | AU625717B2 (hu) |
| DK (1) | DK218390D0 (hu) |
| HU (1) | HU209531B (hu) |
| WO (1) | WO1989008930A1 (hu) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5256635A (en) * | 1988-01-15 | 1993-10-26 | University Of Arkansas | High temperature superconductor system comprising Tl2 Ba2 CuO+δ |
| JPH02124759A (ja) * | 1988-07-15 | 1990-05-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超電導材料の製造方法 |
| EP0428630B1 (en) * | 1988-08-10 | 1993-10-13 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Superconducting metal oxide compositions and processes for manufacture and use |
| CA1338864C (en) * | 1988-08-10 | 1997-01-21 | Hideo Itozaki | Process for producing thallium type superconducting thin film |
| US5139998A (en) * | 1988-08-31 | 1992-08-18 | Superconductor Technologies, Inc. | Controlled thallous oxide evaporation for thallium superconductor films and reactor design |
| US5306699A (en) * | 1988-08-31 | 1994-04-26 | Superconductor Technologies, Inc. | Reactor vessel for manufacture of superconducting films |
| US5385882A (en) * | 1991-04-12 | 1995-01-31 | Alfred Univeristy | Process for preparing a thallium-containing superconductor |
| US5306698A (en) * | 1991-10-10 | 1994-04-26 | International Business Machines Corporation | Methods for producing Tl2 Ca2 Ba2 Cu3 oxide superconductors |
| US5332721A (en) * | 1991-11-13 | 1994-07-26 | Midwest Superconductivity, Inc. | Method of fabricating thallium-containing ceramic superconductors |
| US5413753A (en) * | 1993-09-17 | 1995-05-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method for dispersion spinning of sheathed rod-in-tube superconducting composites |
| US5482917A (en) * | 1993-09-21 | 1996-01-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | T1-M-Cu-O-F superconductors |
| US5832370A (en) * | 1996-09-26 | 1998-11-03 | Motorola, Inc. | Current mode transceiver circuit and method |
| JP5859949B2 (ja) | 2012-09-27 | 2016-02-16 | 三ツ星ベルト株式会社 | 導電性組成物 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1168762A (en) * | 1981-06-22 | 1984-06-05 | Osamu Michikami | Method of fabrication for josephson tunnel junction |
| US5061683A (en) * | 1987-06-09 | 1991-10-29 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for making superconductors using barium hydroxide |
| US4994432A (en) * | 1988-01-15 | 1991-02-19 | University Of Arkansas | High temperature superconductor system and processes for making same |
| ATE120036T1 (de) * | 1988-01-15 | 1995-04-15 | Univ Arkansas | Supraleiter und verfahren zu deren herstellung. |
-
1988
- 1988-03-14 US US07/167,616 patent/US4929594A/en not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-03-08 KR KR1019890702106A patent/KR900701052A/ko active IP Right Grant
- 1989-03-08 AU AU35613/89A patent/AU625717B2/en not_active Ceased
- 1989-03-08 WO PCT/US1989/000860 patent/WO1989008930A1/en not_active Application Discontinuation
- 1989-03-08 HU HU894773A patent/HU209531B/hu not_active IP Right Cessation
- 1989-03-08 EP EP19890905497 patent/EP0404840A4/en not_active Ceased
-
1990
- 1990-09-12 DK DK218390A patent/DK218390D0/da not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR900701052A (ko) | 1990-08-17 |
| HU894773D0 (en) | 1991-07-29 |
| DK218390A (da) | 1990-09-12 |
| AU3561389A (en) | 1989-10-05 |
| EP0404840A1 (en) | 1991-01-02 |
| WO1989008930A1 (en) | 1989-09-21 |
| EP0404840A4 (en) | 1991-01-23 |
| AU625717B2 (en) | 1992-07-16 |
| US4929594A (en) | 1990-05-29 |
| DK218390D0 (da) | 1990-09-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU209531B (en) | Process for manufacture of above 90k critical temperature superconducting composition containing a crystalline phase of the formula tl2ba2cuo6+x | |
| US4894361A (en) | Superconducting metal oxide Tl-Pb-Ca-Sr-O compositions and processes for manufacture and use | |
| US5017554A (en) | Superconducting metal oxide Tl-Pb-Ca-Sr-Cu-O compositions and processes for manufacture and use | |
| KR970002894B1 (ko) | 초전도 산화 금속 조성물 | |
| Presland et al. | Bulk single-superconducting-phase thallium “2234” superconductor-Tl2− xBa2Ca3+ xCu4O12− δ | |
| US6855670B1 (en) | Superconducting bismuth-strontium-calcium-copper oxide compositions and process for manufacture | |
| US5264414A (en) | Superconducting metal oxide (Tl,Bi)1 Sr2 Ca2 Cu3 O.sub.y | |
| US5219833A (en) | Process for manufacturing single phase Tl2 Ba2 CuO6-x superconductors | |
| US5079217A (en) | Process for preparing homogenous superconductors by heating in a nitrogen dioxide containing atmosphere | |
| EP0489087B1 (en) | Superconducting metal oxide compositions and processes for manufacture and use | |
| JP2850310B2 (ja) | 超伝導性金属酸化物組成物及びその製造方法 | |
| EP0428630B1 (en) | Superconducting metal oxide compositions and processes for manufacture and use | |
| EP0441893B1 (en) | Superconducting metal oxide compositions and processes for manufacture and use | |
| EP0445138B1 (en) | Process for preparing homogeneous high temperature superconductors | |
| WO1989007086A1 (en) | SUPERCONDUCTING Bi-Sr-Ca-Cu OXIDE COMPOSITIONS AND PROCESS FOR MANUFACTURE | |
| Subramanian et al. | Superconducting metal oxide (Tl, Bi) 1 Sr 2 Ca 2 Cu 3 O y | |
| ISAWA et al. | TOSHIHIKO MAEDA 2, MASAFUMI TANIWAKI³ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |