DE1941313A1

DE1941313A1 - Supraleitfaehige Legierung

Info

Publication number: DE1941313A1
Application number: DE19691941313
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl-Phys Hillenbrand; Manfred Dipl-Chem Dr Wilhelm
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-08-14
Filing date: 1969-08-14
Publication date: 1971-02-18
Also published as: DE1941313B2; FR2058050A5; GB1264298A; US3684495A; DE1941313C3

Description

Die Erfindung betrifft eine supraleitfähige Legierung der Zusammensetzung (Ce₁ _nr, „A„)Ru_o.

I , UU-X Xc

Durch die US-Patentschrift 2 989 480 ist eine Legierung der Zusammensetzung (Ce_{1 ΛΛ} Gd )Ru₀ bekannt, die in dem durch 0,01 -χ- 0,10 gegebenen Konzentrationsbereich bei hinreichend tiefen Temperaturen sowohl supraleitendes als auch ferromagnetisches Verhalten zeigt·. Diese Legierung kann als Mischkristall aus der supraleitenden Verbindung CeRup und der ferromagnetischen Verbindung GdRu₀ angesehen werden. Außer dieser Legierung sind durch die- US-Patentschrift 2 970 961 und die deutsche Auslegeschrift J 246 829 zwei weitere Legierungssysterne mit ähnlichen Eigenschaften bekannt geworden, die eine andere Zusammensetzung aufweisen, aber ebenfalls das zu den seltenen Erden gehörende Element Gadolinium enthalten.. Es handelt sich dabei um die Legierungen (Y₁ 00-x^Gdx^^0s2 ^mit °'⁰¹ " ^x ~ °'^{10 und} (Th_Q QPf-Gd₀ Q₇₅)RUp. Als Anwendungen für diese Legierungen wurden in den genannten Druckschriften magnetische Speicherelemente und ein parametrischer Verstärker mit veränderlicher- Induktanz vorgeschlagen. .

Aufgäbe der Erfindung ist es, weitere Legierungen anzugeben, die ebenfalls in einem bestimmten Konzentrationsbereich bei tiefen .. Temperaturen sowohl supraleitendes als auch ferromagnetiöches Verhalten zeigen und gegenüber den bekannten Legierungen Vorteile aufweisen. ■

Erfindungsgemäß ist eine derartige Legierung der Zusammensetzung (Ce_{1 ηΛ} „A„)RUo dadurch gekennzeichnet, daB A. eines der EIe-

I , UU™*X X c.

1.09800/

- 2

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mente Tb, Dy und Ho ist, wobei für Tb 0,10 * χ * 0,24,^xfür Dy 0,12 * χ * 0,27 und für Ho 0,10 * χ * 0,28 ist.

Bei diesen Legierungen handelt es sich um Mischkristalle aus der kubisch kristallisierenden, supraleitfähigen Verbindung CeRu₂ und den hexagonal kristallisierenden, ferromagnetischen Verbindungen TbRu₃₁ DyRu₂ und HoRu₂. Die Mischkristalle seibat haben in den angegebenen Konzentrationsbereichen ein kubisches Kristallgitter, wobei der kubische Gitterparameter a_Q mit abnehmendem Ce-Gehalt abnimmt. Daß £iese Legierungen in den angegebenen Konzentrationsbereichen bei tiefen Temperaturen so-P wohl ferromagnetisches als auch supraleitendes Verhalten zeigen, war keineswegs zu erwarten und ist als Ausnahmefall anzusehen. . Wie Untersuchungen gezeigt haben, sind beispielsweise bei Mischkristallen aus- der supraleitfähigen Verbindung CeRu₂ einerseits und den ferromagnetischen Verbindungen PrRu₂, NdBu₂ und ErRu₂ keine Konzentrationsbereiche vorhanden, in welchen die Mischkristalle sowohl supraleitendes als auch ferromagnetisches Verhalten zeigen.

Anhand einiger Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden.

> Fjg, 1 zeigt für Legierungen der Formel (Ce₁ 00-x^Tbx^^Ru2 ^den Verlauf der Sprungtemperatür T«, unterhalb welcher die Legierungen supraleitend werden, und den Verlauf der Curie-Tempe-^ ratur T„ , unterhalb welcher die Legierungen ferromagnetisches Verhalten zeigen, in-Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Legierungen, Fig. 2 zeigt den Verlauf von T« und Tq₁, für die Legierungen der Formel (Ce₁ 00-x^^yx^^u2 ^Abhängigkeit von der Zusammensetzung, Fig. 3 zeigt den Verlauf von T_Q und T_Qu für die Legierungen der Formel (Ce_{1 0{)}__χί1ο_χ)Ru₂ in. Abhängigkeit von der. Zusammensetzung, .Fig. 4 zeigt die Abhängigkeit der Permeabilität yu der Legierung (Qe₀ Q₀Tb_{0 2Q})Ru₂ von der Temperatur, Fig, 5 zeigt die Abhängigkeit der Permeabilität /U der Legisrung (Ce₀ ^gDy₀ 22^^Su2 ^von

- ^v ■ .- . ' \ '■ " 19A1313

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In Pig. 1 ist an der Ordinate die Temperatur in °K aufgetragen. An der Abszisse sind die Werte von χ in der Formel (Ce_{1 nn} Tb_x)Ru2 ^au^S^etraS^en» ^{die ein} Maß für die Zusammensetzung der Legierung sind. Das 100-fache des Wertes χ entspricht dabei dem Anteil der Verbindung TbRu₂ an der Legierung GeRu₂-TbRu₂ in I.iol-£. Die Kurve 1 gibt die Sprungtemperatur T„ an, unterhalb welcher die Legierungen supraleitend werden. Die Kurve 2 die Curie-Temperatur Tq , unterhalb welcher die Legierungen ferromagnetisches Verhalten zeigen. Die unterbrochen gezeichneten Teile der Kurven 1 und 2 sind extrapoliert.

Aus Fig. 1 i^st deutlich zu erkennen, daß sich die Kurven 1 und 2 im Bereich 0,10 - χ * 0,24 überschneiden. Der Schnittpunkt liegt etwa bei χ s 0,18* Die Legierungen, deren Zusammensetzung in diesem Bereich liegt, zeigen sowohl supraleitendes als auch ferromagnetisches Verhalten. Anzumerken ist noch, daß es sich bei den Legierungen um Typ Il-Supraleiter mit einem unteren kritischen Magnetfeld H₀₁ und einem oberen kritischen Magnetfeld H_C2 handelt. Ein äußeres Magnetfeld, das kleiner als Hq₁ ist, wird durch Ströme an der Oberfläche einer Probe aus der Legierung abgeschirmt und kann nicht in das Innere der Probe eindringen. Wenn das äußere Magnetfeld den Wert Hq₁ übersteigt, kann es in die Probe eindringen, bis diese beim Erreichen von H_C2 vollständig vom Magnetfeld durchsetzt ist und ihre Supraleitfähigkeit verliert. H₀₁ erreicht bei den erfindungsgemäßen Legierungen die Größenordnung von etwa 30 bis TOO Oersted, Hq₂ die Größenordnung von einigen Kilooersted. '

Besonders vorteilhaft sind Legierungen der Zusammensetzung (Ce_{1 00-x}Tb_x)Ru₂ im Bereich 0,12 - χ * 0,23, da sie das supraleitende und ferromagnetische Verhalten auch bei Temperaturen oberhalb von 1⁰K aufweisen, die durch Verdampfen von normalem flüssigem Helium unter vermindertem Druck noch in verhältnismäßig einfacherWeise erreicht werden können. Die Legierungen mit 0,10 - χ < 0,18 unterscheiden sich in ihrem Verhalten von den Legierungen mit 0,18 < χ - 0,24. Die Legierungen mit 0,10

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- χ < O,18 werden bei Abkühlung von einer Temperatur oberhalb T_n auf eine Temperatur unterhalb T_n zunächst supraleitend und zeigen bei weiterer Abkühlung auf eine Temperatur unterhalb zusätzlich ferromagnetisches Verhalten. Dieses ferromagnetische Verhalten macht sich ohne äußeres Magnetfeld oder in äußeren Magnetfeldern, die. kleiner als Hq₁ sind, praktisch nicht bemerk bar, da solche Magnetfelder nicht in das Innere der Legierung eindringen und sich daher nicht auf die Permeabilität der Legie rung auswirken können.

Die Legierungen mit 0,18 < χ ^s 0,24 werden bei Abkühlung von einer Temperatur oberhalb T- auf eine Temperatur unterhalb T_Cu zunächst ferromagnetisch und bei weiterer Abkühlung auf eine Temperatur unterhalb T« supraleitend. Ohne äußeres Magnetfeld oder in äußeren Magnetfeldern, die kleiner als E„^ sind, zeigen diese Legierungen im supraleitenden Zustand diamagnetisches Verhalten, da das äußere Magnetfeld nicht in sie eindringen kann. . .

Dieses Verhalten ist für die beispielhafte Legierung (Ce₀₈₀ Tb₀ 20^^u2 ^aus ^β·'4- su ersehen. An der Ordinate dieser Figur ist die Permeabilität yii, an der Abszisse die Temperatur in ⁰K aufgetragen. Gleichzeitig dient diese Figur zur Erläuterung der Bestimmung der in Pig. 1 durch die Kurven 1 und 2 angegebenen Temperaturen T„ und T₀- Diese beiden Temperaturen wurden magnetisch mit Hilfe der Anfangssuszeptibilität der Legierungen bestimmt. Dazu wurde eine Probe der Legierung zunächst gepulvert. Die Teilchengröße im Pulver betrug etwa 10 bis 100 /um. Die Probe wurde dann in eine Spule gesteckt und deren Induktivitätsänderung als Funktion der Temperatur gemessen. Die Meßfrequenz betrug 860 Hz, die Magnetfeldamplitude einige zehntel Oersted. Bei Erniedrigung der Temperatur tritt zunächst ein Induktivitätsmaximum der Spule, d.h. ein Suszeptibilitätsmaximum und Permeabilitätsmaximua der Probe auf. Dieses Maximum gibt die Curie-Temperatur T_Cu an, die gemäß Fig. 4 für (Ce_Q 80^Tb0 2Ö^^Ru2

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etwa 4,5°K beträgt. Beim weiteren Absenken der Temperatur erniedrigt sich die Induktivität der Spule, wobei beim Übergang der Probe in den supraleitenden Zustand die Absenkung der Induktivität sehr schnell erfolgt. Als Sprungtemperatur T^ ist' diejenige Temperatur bezeichnet, bei welcher der halbe Übergang erfolgt ist. In Pig. 4 beträgt diese Temperatur etwa 2,4⁰K. Im ;supraleitenden Zustand ist die Permeabilität der Probe gleich Null, d.h. die Probe zeigt diamagnetisches Verhalten. Daß die Permeabilität in der Umgebung der Curie-Temperatur nur etwa den Wert 2 hat, liegt an der starken Entmagnetisierung der pulverförmigen Probe. Bei geeignet geformten kompakten Körpern aus der Legierung können wesentlich höhere Permeabilitäten erreicht werden« Bei Temperaturen unterhalb der Curie-Temperatur vorgenommenen Magnetisierungsmessungen der Proben zeigen die für Perromagnetismus typische Sättigung. ·

In Pig." 2 sind in gleicher Darstellungsweise wie in Pig. 1 die Sprungtemperatur Tq (Kurve 3) und die Curie-Temperatur T_Q (Kurve 4) für Legierungen der Zusammensetzung (Ce₁ oO-x^Dyx^^Ru2 •in Abhängigkeit von χ angegeben. Aus Pig. 2 ist deutlieh zu erkennen, daß sich die Kurven 3 und 4 im Bereich 0,12 - χ ^ 0,27 überschneiden. Der Schnittpunkt liegt etwa bei χ = 0,21. Die Legierungen, deren Zusammensetzung innerhalb dieses Bereiches liegt, zeigen sowohl supraleitendes, als. auch ferromagnetisches Verhalten. Besonders vorteilhaft sind die Legierungen im Bereich 0,15 - χ ^ 0,25, die dieses Verhalten auch bei Temperaturen oberhalb von 1⁰K zeigen. Die Legierungen mit 0,12 * χ < 0,21 und die Legierungen mit 0,21 < χ * 0,27 zeigen dasselbe unterschiedliche Verhalten, das'-bereits anhand von Pig. 1 erläutert wurde.. ... .

Pig. 5 zeigt in gleicher Darstellungsweise wie Pig. 4 die Abhängigkeit der Permeabilität /u der beispielhaften Legierung (Ce_{Q 7Q}Dy_{0 22})^Ru2 ^{von der} ^eiaperatur. Als Curie-Temperatur erhält man aus Pig. 5 etwa 2,8⁰K. Da die Temperatur bei der

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Messung aus experimentellen Gründen nicht unterhalb 1,8⁰K abgesenkt werden konnte, wurde nur ein Übergang der Probe in das diamagnetische Gebiet mit ax kleiner 1, nicht aber der vollständige diamagnetische Zustand mit /u = 0 erreicht. Die aus Pig. 5 dennoch leicht abzuschätzende Sprungtemperatur der Legierung beträgt etwa 2⁰K.

Pig. 3 zeigt in gleicher Darstellungsweise wie Pig.' 1 die Sprungtemperatur Tq (Kurve 5) und die Curie-Temperatur T_Cu (Kurve 6) von Legierungen der Zusammensetzung (Ce_{1 nn} „Ho )Ru_o in Abhän-

i I , \J\J— ¹X X &

gigkeit von x. Aus Fig. 3 ist deutlich zu erkennen, daß sich die \ Kurven 5und 6 im Bereich 0,10 & χ $ 0,28 überschneiden. Der Schnittpunkt liegt etwa bei χ = 0,26. Die Legierungen, deren Zusammensetzungen innerhalb dieses Bereiches liegen, zeigen sowohl supraleitendes als auch ferr©magnetisches Verhalten. Besonders vorteilhaft sind die Legierungen im Bereich von 0,20 ' x'-S 0,27» die dieses Verhalten auch oberhalb von 1⁰K zeigen. Die Legierungen mit 0,10 - χ < Q,26 und die Legierungen mit 0,26

< x^s 0,28 zeigen dasselbe unterschiedliche Verhalten, das bereits anhand von Fig. 1 erläutert wurde«

Im folgenden soll die Herstellung der erfindungsgemäßen Legierungen näher erläutert werden. Alle Regierungen können grundsätzlich nach dem gleichen Verfahren hergestellt werden. Als Ausgangsmaterialien wurden Ruthenium (Ru) einer Reinheit von 99»99 Gew.# in Pulverform sowie Terbium (Tb), Dysprosium (Dy) .·.> und Holmium (Ho) in Barrenform mit einer Reinheit von 99»9 Gew.i* verwendet. Cer (Ce) t das zunächst in Barrenform mit einer handelsüblichen Reinheit von 99 »9 Gew.i> vorlag, wurde durch 20-• maliges Zonenschmelzen mit einer Geschwindigkeit _/ der Schmelzzone von 0,5 mm/min, gereinigt, wodurch der Gesamtegehalt an metallischen Verunreinigungen auf weniger als 100 ppm herabgesetzt wurde. Das Ruthenium-Pulver wurde zur leichteren Verarb- · beitung zu Tabletten gesintert.

Herstellung der erfindungsgemäßen Legierungen werden zunächst in einem wassergekühlten Kupferschiff unter einem Schutzgasdrück von 0,8 Atm. Argon, geeignete Mengen von Cer und Terbium

... 1 0 980g/112g -

■·.·-- : ■.-. ■■■- 7- :

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c::iv. Dysprosium oder Holmium mittels induktiver Erhitzung zu einer Kugel verschmolzen. Anschließend wird die berechnete Menge Ruthenium zugegeben und zusammen mit den beiden anderen bereits vorlegierten Elementen ebenfalls unter Argon mindestens dreimal umgeschmolzen. Nach dem dreimaligen Umschmelzen wird die Schmelze auf etwa 1800 bis 200O⁰C erhitzt und durch Abkühlen abgeschreckt. Der Abschreckvorgang wird durch Abschalten der Hochfrequenzenergie eingeleitet. Nach etwa _t6 Sekunden werden dabei bereits Temperaturen um etwa 800⁰C erreicht. Nach diesem Abschrecken wird die Probe etwa 15 Minuten läng bei 133O⁰C gegliiht. Nach dem Glühen wird die Probe beispielsweise auf einer Unterlage aus AIpO, unter einem Schutzgasdruck von 0,8 Atm. Argon etwa 6 Stunden lang zur Homogenisierung bei einer Temperatur von 1420⁰C geglüht. " ■ '

Die zur Herstellung von Legierungen verschiedener Zusammensetzungen verwendeten Mengen von Cer, Terbium bzw. Dysprosium oder Holmium und Ruthenium sind den Tabellen 1 bis 3 zu entnehmen. In der ersten Spalte der Tabellen ist jeweils die Zusammensetzung der hergestellten Legierungen angegeben; in den drei nächsten Spalten der Tabellen sind die zur Herstellung dieser Legierungen verwendeten Ausgangsmaterialien in Gramm angegeben.

Tabelle 1

Legierung

Ce

Ru

^(Ce0₉88^Tb0,12>^Ru2 ^(Ce0,82^Tb0,18>^Ru2 ^(Cfe0,80^Tb0,20^)Ru2

0,2861 g
0,2834 g
0,2812 g

0,0443 g
0,0706 g
0,0797 g

0,4690 g 0,4986 g 0,5071 g

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Legierung

·-■■■- 8 Tabelle 2 Ce

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Dy

Ru

^Ce0,88^DyÖ,12^)Ru2

Legierung

ο,	2944	S	0,0466	g '	0,	4826	g
0,	2895	g	0,0737	g	0,	5093	β
0,	26t4	&	0,0758	g	0,	4714	g:
ο*	2840	S	* 0,0876	g	0,	5T86	g
ο,	2930	S	0,0958	g		54t9
ο,	2855	*	0₁0988	g		5545	g^
Tabelle 3

Ru

^(Ce0,88^Ho0,12>^Ru2 ^(Ce0,82^Ho0_f18>^Ru2 ^(CeO,78^HoO,223^Ru2 ^(Ce0,74^Ho0,26^)Ru2

0,2810 g 0,2738 g 0,2937 g 0,2500 g

0,0451 g
0,0707 g
0,0975 g.
0,1034 g

0,4607 g 0,4817 g 0,5432 g 0,4874 g

Die nach dem beschriebenen Verfahren hergestellten Legierungen erwiesen sich als mikroskopisch homogen. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf solche mikroskopisch homogene Legierungen, sondern umfaßt auch Legierungen, die einen gewissen Inhomogenitätsgrad infolge Kristallseigerung aufweisen, d.h. sog.

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Zonenmisehkristalle-. Diese entstehen beispielsweise, wenn man bei der Herstellung der Legierungen die Schmelze abschreckt und nicht mehr zur Homogenisierung glüht oder wenn die Homogenisierung sglühung, nicht lange genug, sondern beispielsweise nur etwa -1 Stunde, dauert. Pur diese mikroskopisch inhomogenen, makroskopiach jedoch homogenen legierungen geben die Formeln der Form (°®1 00-x^Ax^^Ru2 ^die BTuttozusajmenae-tzung an. Die Tq- und Werte solcher mikroskopisch inhomogenen Zonenmischkristalle sind gegenüber den in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Werten leicht geändert, jedoch" werden die vorteilhaften Eigenschaften der Legierungen dadurch praktisch kaum beeinträchtigt.

Die erfindungsgemäßen Legierungen sind für verschiedenartige technische Anwendungen interessant. Neben den einleitend genannten, bereits vorgeschlagenen Anwendungen können sie vorteilhaft zur Änderung der Induktivität einer Spule ausgenutzt werden. Insbesondere eignen sich die Legierungen der Zusammensetzungen (^Cei _nn JPb- )Rui«Kmit 0,18 < χ - 0,24, vorzugsweise 0,18 < χ £ 0,23, (Ce₁ όο-χ^χ"^^ ^rait °'²¹ * ^x * °'²⁷» vorzugsweise 0,21 <x *■ 0,25, und (Ge_{1 00}___xHo_x)Ru₂ mit 0,26 < χ * 0,28, vorzugsweise 0,26 < χ ά 0,27, zur Änderung der Induktivität einer"Spule in Abhängigkeit von der Temperatur. In den vorzugsweise genannten' Zusammensetzungsbereichen können die vorteilhaften Eigenschaften der Legierungen auch bei Temperaturen oberhalb von 1°K ausgenutzt werden. Die Ausnutzung dieser· Legierungen zur Steuerung der Induktivität einer Spule in Abhängigkeit vo'n der· Temperatur soll im folgenden näher' erläutert werden.

^;Die Spule, deren-Induktivität gesteuert werden soll, wird möglichst eng" um einen Körper aus der Legierung herumgelegt, beispielsweise auf einem zylinderförmigen Körper aus der Legierung aufgewickelt. Wenn die auf den Körper von außen einwirkenden Magnetfelder kleiner als Hq₁ sind, ist der Körper bei einer Temperatur T unterhalb der'Sprungtemperatur T_n.diamagnetisch mit /u· = 0. Me um den Körper gewickelte Spule wird daher, nicht von

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einem magnetischen Fluß durchsetzt und hat somit die Induktivität 0. Erhöht man nun die Temperatur T auf einen Wert oberhalb der Sprungtemperatur T₀, aber unterhalb der Curie-Temperatur Tq , so geht der Körper vom supraleitenden in den normalleitenden Zustand über. Seine dabei wirksam werdende hohe ferromagnetische Permeabilität führt zu einer wesentlichen Erhöhung der Induktivität der Spule. Eine Legierung der Zusammensetzung ^^Ge0 80^^b0 20^^u2 kann, ^w*^{e aus} -Piß· * ^zu entnehmen ist, beispielsweise vorteilhaft angewendet werden, wenn die Induktivität einer. Spule zwischen einer Ausgangstemperatur unterhalb von 2⁰K und einer Endtemperatur von etwa 4,2⁰K gesteuert werden soll. Die Legierung (Ce_{Q 7}oDy_Q ?2^^U2 ^e^S^rie^ⁱ sich, wie aus Fig.2 hervorgeht, beispielsweise zur Induktivitätssteuerung zwischen einer Ausgangstemperatur unterhalb von 2⁰K und einer Endtemperatur von 2,6⁰K. Die Legierung (0e_Q 73Ho_{0 2}a)Ru₂ eignet sich, wie aus Pig. 3 zu entnehmen ist, beispielsweise zur Induktivitätssteuerung zwischen einer Ausgangstemperatur von 1⁰K und ' darunter und einer Endtemperatur von etwa 1,2°K. Die Auswahl der Legierungen wird vorteilhaft so getroffen, daß die Endtemperatur möglichst nahe an der Gurie-Temperatur liegt. In der Nähe der Curie-Temperatur ist nämlich, wie die Figuren 4 und zeigen, die ferromagnetische Permeabilität am größten.

Durch die erfindungsgemäßen Legierungen werden die Auswahlmög-Henkelten gegenüber den bisher bekannten gadoliniumhaltigen Legierungen wesentlich erweitert. Außerdem haben die erfindungsgemäßen Legierungen gegenüber den bekannten gadoliniumhaltigen Legierungen den Vorteil, daß wegen der größeren Konzentration der magnetischen Legierungskomponenten und wegen der größeren magnetischen Momente der magnetischen Ionen Tb, Dy und Ho pro -Volumeneinheit ein größeres, magnetisches Moment und damit eine höhere ferromagnetische Permeabilität erreichbar ist.

Spulen, deren Induktivität in Abhängigkeit von der Temperatur steuerbar ist, können beispielsweise zu Steuer- und Regelzwekken in auf tiefen Temperaturen befindlichen Stromkreisen ver-

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wendet werden. In Stromkreisen, die von kleinen Wechselströmen durchflossen werden, können sie beispielsweise auf Grund ihrer bei Temperaturerhöhung einsetzenden starken Prosseiwirkung als Schalter verwendet werden.

Die Induktivität einer Spule, die einen Körper aus einer er-' findungsgemäßen Legierung umschließt, kann aber nicht nur in Abhängigkeit von der Temperatur, sondern auch bei konstanter Temperatur in Abhängigkeit von einem äußeren Magnetfeld gesteuert werden. Zu diesem Zweck sind die erfindungsgemäßen Legierungen innerhalb ihres gesamten Zusammensetzungsbereiche$ geeignet, also sowohl Legierungen, bei denen Tq kleiner als Tq. ist, als auch Legierungen, bei denen:-Tq größer als T_Cu ist. Legierungen, bei denen Tq kleiner als T^ ist, können beispielsweise bei einer Temperatur unterhalb von T« durch ein äußeres Magnetfeld in den normalleitenden Zustand übergeführt werden. Während sie im supraleitenden Zustand diamagnetisch sind, wird im normalleitenden Zustand ihre ferromagnetische Permeabilität wirksam. Legierungen, bei denen Sq kleiner als Tq ist, sind bei Temperaturen unterhalb von Tq_u in Feldern, die kleiner als Hq₁ sind, supraleitend und vollständig diamagnetisch. Wenn nun ein äußeres Magnetfeld den Wert.Hq₁ übersteigt, kann es in die Legierung eindringen. In den Bereichen der Legierung, in die das Magnetfeld eingedrungen ist, wird dann eine ferromagnetische Permeabilität wirksam. Auch Spulen, deren Induktivität in dieser "tfeise magnetisch steuerbar ist, können für Steuer- und Regelzwecke in Stremkreisen verwendet werden, die sich auf tiefen Temperaturen'befinden. Die erwähnten.Vorteile der erfindungsgemäßen Legierungen gegenüber den bekannten, gadoliniumhaltigen Legierungen wirken sich auch hierbei aus.

10 Patentansprüche
5 Figuren . .

80 8/ 1 1 2#

Claims

- 12 - PLA 69/1331 Patentansprüche

1. Supraleitfähige Legierung der Zusammensetzung (Ce, _nn A)Ru₀, dadurch gekennzeichnet, daß A eines der Elemente Tb, Dy und Ho ist, wobei für Tb 0,10 - x -* 0,24, für Dy 0,12 ^ χ * 0,27 und für Ho 0,10 * χ * 0,28 ist. . .

2. Supraleitfähige Legierung nach Anspruch 1, gekennzeiehnei durch die Zusammensetzung (Ce₁ oo-x^T1bx^^Ru2 ^fflit 0,12-χ-0,23»

3. Supraleitfähige Legierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Zusammensetzung (Ce₁ qa χ³⁵^ÜEu« mit 0,15 -x- 0,25*

4. Supraleitfähige Legierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Zusammensetzung (Ce_{1 An} HcO Su₀ mit 0,20 ^ χ * 0,27.

I)ÜU~X X t

5.· Supraleitfähige Legierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet ■ durch die Zusammensetzung (Ce_{1 nn} „Tb„)Bu_o mit 0,18^ χ-0,24.

I f\J\J~Ji X C.

6* Supraleitfähige Legierung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß 0,18 ^x * 0,23 ist.

7. Supraleitfähige Legieraang naen Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Zusammensetzung (Ce_{1 nn} Dy^)Bu₀ mit 0,21-^x^ 0,27.

1 -j'aJU—X X c.

Y

8. Supraleitfähige Legierung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Ό ,21 < χ - 0,25 ist.

9· Supraleitfähige Legierung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Zusammensetzung (Ce^ qo-x^⁰x^^Eu2 ^mi* 0,26 <χ ^0,28

10. Supraleitfähige legierung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß 0,26 <x ^ 0,27 ist.

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