DE68917241T2 - Metall-Thallium-Strontium-Calcium-Kupfer-Sauerstoff-Supraleiter und Verfahren zu ihrer Herstellung. - Google Patents
Metall-Thallium-Strontium-Calcium-Kupfer-Sauerstoff-Supraleiter und Verfahren zu ihrer Herstellung.Info
- Publication number
- DE68917241T2 DE68917241T2 DE68917241T DE68917241T DE68917241T2 DE 68917241 T2 DE68917241 T2 DE 68917241T2 DE 68917241 T DE68917241 T DE 68917241T DE 68917241 T DE68917241 T DE 68917241T DE 68917241 T2 DE68917241 T2 DE 68917241T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- temperature
- mixture
- sintered body
- la2o3
- replaced
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 76
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 title abstract description 29
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 60
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 22
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 21
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910002480 Cu-O Inorganic materials 0.000 abstract description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 54
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 32
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N oxo(oxolanthaniooxy)lanthanum Chemical compound O=[La]O[La]=O KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 27
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 27
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 21
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 21
- 229910008649 Tl2O3 Inorganic materials 0.000 description 20
- QTQRFJQXXUPYDI-UHFFFAOYSA-N oxo(oxothallanyloxy)thallane Chemical compound O=[Tl]O[Tl]=O QTQRFJQXXUPYDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 16
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 16
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 16
- LEDMRZGFZIAGGB-UHFFFAOYSA-L strontium carbonate Chemical compound [Sr+2].[O-]C([O-])=O LEDMRZGFZIAGGB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 16
- 229910000018 strontium carbonate Inorganic materials 0.000 description 16
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 12
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 10
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011874 heated mixture Substances 0.000 description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- -1 Pr2O3 Inorganic materials 0.000 description 4
- NLQFUUYNQFMIJW-UHFFFAOYSA-N dysprosium(III) oxide Inorganic materials O=[Dy]O[Dy]=O NLQFUUYNQFMIJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VQCBHWLJZDBHOS-UHFFFAOYSA-N erbium(III) oxide Inorganic materials O=[Er]O[Er]=O VQCBHWLJZDBHOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RSEIMSPAXMNYFJ-UHFFFAOYSA-N europium(III) oxide Inorganic materials O=[Eu]O[Eu]=O RSEIMSPAXMNYFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N gadolinium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Gd+3].[Gd+3] CMIHHWBVHJVIGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JYTUFVYWTIKZGR-UHFFFAOYSA-N holmium oxide Inorganic materials [O][Ho]O[Ho][O] JYTUFVYWTIKZGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910003443 lutetium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N neodymium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Nd+3].[Nd+3] PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 4
- FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N samarium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Sm+3].[Sm+3] FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZIKATJAYWZUJPY-UHFFFAOYSA-N thulium (III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Tm+3].[Tm+3] ZIKATJAYWZUJPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FIXNOXLJNSSSLJ-UHFFFAOYSA-N ytterbium(III) oxide Inorganic materials O=[Yb]O[Yb]=O FIXNOXLJNSSSLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 2
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910015901 Bi-Sr-Ca-Cu-O Inorganic materials 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- 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
- C04B35/4504—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 rare earth oxides
-
- 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
- Y10S505/776—Containing transition metal oxide with rare earth or alkaline earth
- Y10S505/783—Thallium-, e.g. Tl2CaBaCu308
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft Hochtemperatur-Supraleiter im allgemeinen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein neues Hochtemperatur-Supraleitersystem und Verfahren zu seiner Herstellung.
- Eine Vielzahl von supraleitenden Systemen ist bekannt. Die Erfinder der vorliegenden Patentamneldung haben die folgenden Patentanmeldungen, die Supraleiter und/oder Verfahren zu ihrer Herstellung offenbaren, eingereicht.
- Die Europäische Patentanmeldungen EP-A-0 324 660 und EP-A-0 324 66 1 offenbaren einen Hochtemperatur-Supraleiter der Zusammensetzung: Tl-R-X-Y, wobei: R ein aus der 2. Hauptgruppe gewähltes Element ist; X ein aus der 1. Nebengruppe gewähltes Element ist; und Y ein aus der 6. Nebengruppe ausgewähltes Element ist und einen Hochtemperatur- Supraleiter der Zusammensetzung: Tl-R-Ba-Cu-C, wobei R ein Element der 2. Hauptgruppe ist. ausgenommen Barium; oder Tl-Sr-Cu-O. In einer Ausführungsform ist R entweder Strontium oder Calcium.
- Die Europäische Patentanmeldung EP-A-0 302 733 offenbart einen Hochtemperatur- Supraleiter der Zusammensetzung: Tb-R-Ba-Cu-O, wobei R aus der Gruppe der Seltenerdmetalle gewählt wird, ausgenommen: Praseodym; Cer; und Terbium.
- Die Europäische Patentanmeldung EP-A-0 305 179 offenbart einen Hochtemperatur- Supraleiter der Zusammensetzung: R-Ba-Cu-O, wobei R aus der Gruppe der Seltenerdmetalle gewählt wird, ausgenommen: Praseodym; Terbium; und Cer.
- Die Europäische Patentamneldung Nr. 89 308 574.6 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Tl-Ba-Ca-Cu-O-Supraleitern.
- Am 29. September 1988 haben die Anmelder außerdem eine Patentanmeldung mit dem Titel "Tl-Sr-Ca-Cu-O-Supraleiter und Verfahren zu ihrer Herstellung" eingereicht. Die Patentanmeldung offenbart einen Hochtemperatur-Supraleiter der Formel Tl-Sr-Ca-Cu-O und
- Verfahren zu seiner Herstellung.
- Ein neuer Supraleiter wäre aus vielen Grunden wunschenswert. Ein solcher Supraleiter könnte: (1) die Enthüllung der korrekten Theorie der oxidischen Supraleitfähigkeit vereinfachen; (2) einen Rahmen für die Suche nach Supraleitern höherer Temperatur, selbst Zimmertemperatur, bereitstellen; (3) supraleitende Komponenten, die mit geringeren Kosten arbeiten, ermöglichen; und (4) Verfahren mit geringen Kosten und industrieller Fertigung bereitstellen. Darüberhinaus gibt es einen Rückzug von supraleitenden Systemen, die Tl enthalten, weil Tl toxisch ist. Deshalb wäre ein supraleitendes System mit einem verringerten Tl-Gehalt wünschenswert.
- Demgemäß besteht ein Bedarf an neuen Hochtemperatur-Supraleitern.
- Die vorliegende Erfindung offenbart ein neues supraleitendes System, das eine Zahl neuer Hochtemperatur-Supraleiter mit Umwandlungstemperaturen oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff liefert, welche zur Zeit unter allen Hochtemperaturleitern einzigartig sind. Verfahren zur Herstellung der Hochtemperatur-Supraleiter der vorliegenden Erfindung werden ebenfalls bereitgestellt. Die Verfahren erlauben die Herstellung der Supraleiter bei Temperaturen von ungefähr 850 bis etwa 1000ºC im Sauerstoffstrom.
- Entsprechend ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung eine Zahl neuer supraleitender Systeme mit hohen Umwandlungstemperaturen zu liefern.
- Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, eine Zahl von Stoffsystemen zu liefern, mit denen Supraleiter höherer Temperatur, selbst Zimmertemperatur, hergestellt werden können.
- Noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß sie eine Zahl neuer Hochtemperatur-Supraleiter liefert, die schnell hergestellt werden können.
- Außerdem ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie Verfahren zur Herstellung von neuen Hochtemperatur- Supraleitern bereitstellt.
- Noch ein anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß sie Verfahren zur schnellen Herstellung von Hochtemperatur-Supraleitern bereitstellt.
- Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Verbindung bereitgestellt mit der allgemeinen Formel:
- MTlxSryCazCuuOv
- wobei:
- M die Elemente La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, oder Y darstellt;
- x größer als 0,1 und kleiner als 10 ist;
- y größer als 0 und kleiner oder gleich 10 ist;
- z größer als 0 und kleiner oder gleich 10 ist;
- y+z größer als 0,1 und kleiner als 20 ist;
- u größer als 0,5 und kleiner als 20 ist; und
- v größer als x+y+z+u und kleiner als 5+x+y+z+u ist.
- Folglich liefert die vorliegende Erfindung neue supraleitende Verbindungen mit Phasen, deren Umwandlungstemperaturen oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff liegen. Die vorliegende Erfindung liefert außerdem eine Zahl von neuen Stoffsystemen, welche Supraleiter höherer Temperatur, selbst Zimmertemperatur, durch weitere Substitution der Elemente und Veränderungen der Herstellverfahren erzeugen können.
- Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben festgestellt, daß Supraleiter dieser Formel oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff supraleitend sind. Zur Zeit sind die folgenden, oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff supraleitenden Systeme bekannt: Seltenerd-Ba-Cu-O (9ºK); Tl-Ba-Cu-C (90K); Bi-Sr-Ca-Cu-O (110K); und Tl-Ba-Ca-Cu-O (120K). Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung und insbesondere M-Tl-Sr-Ca-Cu-O sind die fünften, oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff supraleitenden Systeme.
- Die vorliegende Erfindung kann folglich eine Zahl neuer Supraleiter, die bei höherer Temperatur und geringeren Kosten arbeiten können, liefern. Außerdem können die neuen Hochtemperatur-Supraleiter der vorliegenden Erfindung schnell hergestellt werden.
- In einer Ausführungsform haben die supraleitenden Verbindungen der vorliegenden Erfindung die folgende allgemeine Formel:
- Pr-Tl-Sr-Ca-Cu-O.
- In einer anderen Ausführungsform haben die supraleitenden Verbindungen der vorliegenden Erfindung die folgende allgemeine Formel:
- Tb-Tl-Sr-Ca-Cu-O.
- Bevorzugte Verbindungen haben die folgenden ungefähren molaren Verhältnisse:
- a) M:Tl:Sr:Ca:Cu beträgt etwa 1:2:2:2:3; oder
- b) M:Tl:Sr:Ca:Cu beträgt etwa 1:1:2:4:5.
- Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung des ersten Gesichtspunkts bereitgestellt, wobei das Verfahren das Vermischen von Verbindungen der Elemente M, Tl, Sr, Ca, und Cu sowie, falls erforderlich, das Erhitzen umfaßt.
- Bevorzugte Ausgangsverbindungen können einige oder alle der folgenden einschließen:
- a) ein Oxid von M;
- b) ein Oxid von Tl;
- c) ein Oxid, aber vorzugsweise ein Carbonat, von Sr:
- d) ein Oxid, aber vorzugsweise ein Carbonat, von Ca;
- und
- e) ein Oxid von Cu.
- Diese Ausgaugsverbindungen werden vorzugsweise in Mengen bereitgestellt, so daß das molare Verhältnis M:Tl:Sr:Ca:Cu entweder etwa 1:2:2:2:3 oder etwa 1:1:2:4:5 beträgt.
- Ein bevorzugtes Verfahren umfaßt:
- 1) Vermischen der Verbindungen (c), (d) und (e);
- 2) Erhitzen des Gemischs;
- 3) Vermischen der so entstandenen Verbindung mit der Ausgangsverbindung (a), und gegebenenfalls (b);
- 4) Erhitzen des Gemischs;
- und
- 5) falls nötig, das Zusammenbringen des Gemischs mit (b) und Erhitzen.
- In Schritt (1) werden die Ausgangsverbindungen vorzugsweise in einem molaren Verhältnis (c):(d):(e) von entweder etwa 2:2:3 oder 2:4:5 gemischt. Das Mischen schließt vorzugsweise Mahlen mit ein.
- In Schritt (2) erfolgt das Erhitzen vorzugsweise bei einer Temperatur von 900-1000ºC, beispielsweise bei 950ºC, geeigneterweise in Luft. Dies wird vorzugsweise für wenigstens 24 Stunden durchgeführt. Die entstandene Verbindung wird auf geeignete Weise gekühlt und gemahlen, und hat vorzugsweise die nominale Zusammensetzung Sr&sub2;Ca&sub2;Cu&sub3;O&sub7; oder Sr&sub2;Ca&sub4;Cu&sub5;O&sub1;&sub1;.
- Bei Schritt (3) kann das Mischen ein Mahlen des Gemischs vor dem Pressen der gemahlenen Mischung zu einem Sinterkörper mit einschließen. Wenn (b) hinzugefügt wird, beträgt das
- Verhältnis von M:Tl:Sr:Ca:Cu vorzugsweise entweder etwa 1:2:2:2:3 oder etwa 1:1:2:4:5.
- In Schritt (4) erfolgt das Erhitzen vorzugsweise bei einer Temperatur von 850-1000ºC, geeigneterweise 900-950ºC. zum Beispiel im Sauerstoffstrom. Dies wird für bis zu 10 Minuten durchgeführt, beispielsweise 2-3 Minuten und das Gemisch wird gekühlt.
- In Schritt (5) ist das Verfahren besonders geeignet zur Herstellung der 1:2:2:2:3 Verbindungen, die Thallium enthalten. Das Zusammenbringen mit (b) erfolgt vorzugsweise durch Erhitzen von (b) in den Gaszustand, wodurch das Zusammenbringen mit dem zuvor erhitzten Gemisch, weiches vorzugsweise in der Form eines Sinterkörpers ist, erfolgt. Die Menge an (b) beträgt geeigneterweise 0,1-0,2 g, mit Erhitzen auf 850-950ºC, z.B. auf 900ºC. und vorzugsweise im Sauerstoffstrom. beispielsweise 2-3 Minuten lang.
- Nach dem Erhitzen in den Schritten (4) oder (5) können die Verbindungen im Sauerstoffstrom getempert werden.
- Die folgenden Herstellungsverfahren werden besonders bevorzugt: A. Verfahren umfassend:
- a. Mahlen eines Gemischs von SrCO&sub3;, CaCO&sub3;, und CuO;
- b Erhitzen des Gemischs;
- c. Abkühlen des erhitzten Gemischs, so daß nominal ein Sr&sub2;Ca&sub2;Cu&sub3;O&sub7;-Gemisch erhalten wird:
- d. Mahlen eines Gemischs von einem Seltenerdoxid, Tl&sub2;O&sub3;, und Sr&sub2;Ca&sub2;Cu&sub3;O&sub7; und Pressen des Gemischs zu einem Sinterkörper:
- e. Erhitzen des Sinterkörpers;
- und
- f. Abkühlen des Sinterkörpers auf Zimmertemperatur.
- Vorzugsweise wird der Sinterkörper nach dem Schritt (e) in ein Platinschiffchen gelegt, und das Schiffchen wird im Sauerstoffstrom erhitzt, und/oder der Sinterkörper wird in Schritt (c) im Sauerstoffstrom erhitzt. Der Sinterkörper aus Schritt (f) wird üblicherweise an der Luft auf Zimmertemperatur abgeschreckt, und das Seltenerdoxid wird geeigneterweise aus der Gruppe, die aus La&sub2;O&sub3;, Pr&sub2;O&sub3;, Nd&sub2;O&sub3;, Sm&sub2;O&sub3;, Eu&sub2;O&sub3;, Gd&sub2;O&sub3;, Tb&sub4;O&sub7;, Dy&sub2;O&sub3;, Ho&sub2;O&sub3;, Er&sub2;O&sub3;, Tm&sub2;O&sub3;, Yb&sub2;O&sub3;, Lu&sub2;O&sub3;, und Y&sub2;O&sub3; besteht, gewählt.
- Das Gemisch aus SrCO&sub3;, CaCO&sub3;, und CuO wird vorzugsweise ein molares Verhältnis von etwa 2:2:3 aufweisen, so daß durch die Kombination des Seltenerdoxids Tl&sub2;O&sub3;, mit Sr&sub2;Ca&sub2;Cu&sub3;O&sub7; das molare Atomverhältnis 1:2:2:2:3 (M:Tl:Sr:Ca:Cu) beträgt.
- B. Verfahren umfassend:
- a. Mahlen eines Gemischs von SrCO&sub3;, CaCO&sub3;, und CuO;
- b Erhitzen des Gemischs;
- c. Abkühlen und Mählen des Gemischs, so daß ein Pulver mit einer nominalen Zusammensetzung von Sr&sub2;Ca&sub2;Cu&sub3;O&sub7; erhalten wird;
- d. Mahlen eines Gemischs von einem Seltenerdoxid und Sr&sub2;Ca&sub2;Cu&sub3;O&sub7; und Pressen des gemahlenen Gemischs zu einem Sinterkörper;
- e. Erhitzen des Sinterkörpers;
- f. Erhitzen des Sinterkörper mit einer Menge Tl&sub2;O&sub3;; und
- g. Abkühlen des erhitzten Sinterkörpers auf Zimmertemperatur.
- Geeigneterweise wird Tl&sub2;O&sub3; vor dem Erhitzen in Schritt (f) in ein Platinschiffchen, welches in ein Quarzschiffchen gelegt wird, gegeben, und der Sinterkörper aus Schritt (e) wird über das Platinschiffchen gelegt.
- Das Gemisch aus SrCO&sub3;, CaCO&sub3;, und CuO weist vorzugsweise ein molares Verhältnis von etwa 2:2:3 auf, so daß das in Schritt (d) gemahlene Gemisch des Seltenerdoxids und Sr&sub2;Ca&sub2;Cu&sub3;O&sub7; ein molares Atomverhältnis von 1:2:2:3 (R:Sr:Ca:Cu) besitzt.
- In Schritt (b) wird das Gemisch vorteilhafterweise an Luft auf 950ºC erhitzt, und in Schritt (e) kann der Sinterkörper an Luft oder im Sauerstoffstrom auf 950ºC erhitzt werden.
- Vorzugsweise werden ungefähr 0,1 bis etwa 0,2 g Tl&sub2;O&sub3; erhitzt um Tl&sub2;O&sub3;-Dampf zu bilden, welcher mit dem Sinterkörper reagiert, und in Schritt (f) wird der Sinterkörper und Tl&sub2;O&sub3; geeigneterweise im Sauerstoffstrom auf 950ºC erhitzt.
- Das Seltenerdoxid ist vorzugsweise La&sub2;O&sub3;, Pr&sub2;O&sub3;, Nd&sub2;O&sub3;, Sm&sub2;O&sub3;, Eu&sub2;O&sub3;, Gd&sub2;O&sub3;, Tb&sub4;O&sub7;, Dy&sub2;O&sub3;, Ho&sub2;O&sub3;, Er&sub2;O&sub3;, Tm&sub2;O&sub3;, Yb&sub2;O&sub3;, Lu&sub2;O&sub3;, und Y&sub2;O&sub3;.
- C. Verfahren umfassend:
- a. Mählen eines Gemischs von SrCC3, CaCC3, und CuC;
- b Erhitzen des gemahlenen Gemischs:
- c. Abkühlen und dann Mahlen des Gemischs um ein Pulver herzustellen:
- d. Mahlen eines Gemischs von einem Seltenerdoxid. Tl&sub2;O&sub3;, und dem Pulver aus Schritt (c) und Pressen des gemahlenen Gemischs zu einem Sinterkörper;
- e. Erhitzen des Sinterkörpers:
- und
- f. Abkühlen des Sinterkörpers.
- Der Sinterkörper kann vor dem Erhitzen in ein Platinschiffchen gelegt werden, und das Gemisch von SrCO&sub3;, CaCO&sub3;, und CuO hat vorzugsweise ein molares Verhältnis von 2:2:3, so daß das Pulver die nominale Zusammensetzung Sr&sub2;Ca&sub2;Cu&sub3;O&sub7; besitzt.
- Folglich kann das Gemisch des Seltenerdoxids, Tl&sub2;O&sub3;, und Sr&sub2;Ca&sub4;Cu&sub5;O&sub1;&sub1; ein molares Atomverhältnis von 1:2:2:2:3 (R:Tl:Sr:Ca:Cu) haben.
- Gegebenenfalls kann das Pulver aus Schritt (c) eine nominale Zusammensetzung von Sr&sub2;Ca&sub4;Cu&sub5;O&sub1;&sub1; haben, so daß das Gemisch des Seltenerdoxid, Tl&sub2;O&sub3;, und Sr&sub2;Ca&sub4;Cu&sub5;O&sub1;&sub1; ein molares Atomverhältnis von 1:1:2:4:5 (R:Tl:Sr:Ca:Cu) aufweist.
- In diesem Fall wird der Sinterkörper, nachdem er in Schritt (e) erhitzt wurde, vorzugsweise im Sauerstoffstrom geglüht.
- Hier besitzt das Gemisch von SrCO&sub3;, CaCO&sub3;, und CuO ein molares Verhältnis von 2:4:5.
- Geeigneterweise ist das Seltenerdoxid Pr&sub2;O&sub3; oder Tb&sub4;O&sub7;.
- Andere Merkmale und Kennzeichen des zweiten Gesichtspunktes der vorliegenden Erfindung sind den Verhältnissen entsprechend wie beim Ersten.
- Diese Erfindung wird nun beispielhafterweise beschrieben mit Hinweis auf die begleitenden Beispiele, und auch die Zeichnungen, in welchen:
- Fig. 1 graphisch den Wechselstromwiders and (5 KHz) gegen die Temperatur für nominale RTl&sub2;Sr&sub2;Ca&sub2;Cu&sub3;O&sub1;&sub2;-Proben mit R = La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm Yb, Lu, und Y veranschaulicht.
- Fig. 2 graphisch den Gleichstromwiderstand gegen die Temperatur für La-Tl-Sr-Ca-Cu-O-, Pr-Tl-Sr-Ca-Cu-O-, und Tb-Tl-Sr-Ca-Cu-O-Proben veranschaulicht.
- Fig. 3 graphisch die Wechselstromsuszeptibilität (5 KHz) gegen die Temperatur- Abhängigkeiten einer Pr-Tl-Sr-Ca-Cu-O-Probe und einer Tb-Tl-Sr-Ca-Cu-O-Probe veranschaulicht
- A. Die folgenden Reagenzien wurden verwendet:
- 1. La&sub2;O&sub3;
- 2. Tl&sub2;O&sub3;
- 3. SrCO&sub3;
- 4. CaCO&sub3;
- 5. CuO
- B. Das folgende Verfahren wurde befolgt:
- 1. Ein Gemisch von SrCO&sub3;, CaCO&sub3;, und CuO mit einem molaren Verhältnis von 2:2:3 wurde vollständig gemahlen.
- 2. Das Gemisch wurde an der Luft für wenigstens 24 Stunden mit mehrfachem Mahlen zwischendurch auf 950ºC erhitzt.
- 3. Das erhitzte Gemisch wurde abgekühlt und gemahlen, so daß ein Pulver mit der nominalen Zusammensetzung Sr&sub2;Ca&sub2;Cu&sub3;O&sub7; erhalten wurde.
- 4. Ein Gemisch von La&sub2;O&sub3;, Tl&sub2;O&sub3; und Sr&sub2;Ca&sub2;Cu&sub3;O&sub7; mit einem molaren Verhältnis von 1:2:2:2:3 (La:Tl:Sr:Ca:Cu) wurde gemahlen und zu einem Sinterkörper gepreßt.
- 5. Ein Rohrofen wurde im Sauerstoffstrom auf 900ºC erhitzt.
- 6. Der Sinterkörper wurde in ein Platinschiffchen gelegt, und das Schiffchen in den Rohrofen gegeben, hierbei wurde die Temperatur und der Sauerstoffstrom 3 Minuten lang aufrechterhalten.
- 7. Der Sinterkörper wurde dann im Ofen auf Zimmertemperatur abgekühlt.
- Es wurde festgestellt, daß die nach diesem Verfahren hergestellten Proben oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff supraleitend sind. Die Widerstand-Temperatur- Abhängigkeit für eine gemäß diesem Beispiel hergestellte Probe wird in Fig. 1 (Kurve La) und in Fig. 2 (Kurve La 1) gezeigt. Diese Probe erreichte einen Widerstand von Null bei der Temperatur von flüssigem Stickstoff.
- Das in Beispiel 1 angegebene Verfahren wurde befolgt ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Pr&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Es wurde festgestellt, daß die nach diesem Verfahren hergestellten Proben oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff supraleitend sind. Die Widerstand-Temperatur- Abhängigkeit für eine gemäß diesem Beispiel hergestellte Probe wird in Fig. 1 (Kurve Pr) und in Fig. 2 (Kurve Pr3) veranschaulicht. Diese Probe erreichte einen Widerstand von Null bei der Temperatur von flüssigem Stickstoff. Fig. 3 veranschaulicht die Wechselstromsuzeptibihtät-Temperatur-Abhängigkeit für diese Probe (Kurve Pr12223 in Fig. 13).
- Das in Beispiel 1 verwendete Verfahren wurde befolgt ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Nd&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Es wurde festgestellt, daß die nach diesem Verfahren hergestellten Proben oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff supraleitend sind. Die Widerstand-Temperatur- Abhängigkeit für eine gemäß diesem Beispiel hergestellte Probe wird in Fig. 1 (Kurve Nd) veranschaulicht.
- Das in Beispiel 1 angegebene Verfahren wurde befolgt, ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Sm&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Es wurde festgestellt, daß die nach diesem Verfahren hergestellten Proben oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff supraleitend sind. Die Widerstand-Temperatur- Abhängigkeit für eine gemäß diesem Beispiel hergestellte Probe wird in Fig. 1 (Kurve Sm) veranschaulicht.
- Das in Beispiel 1 angegebene Verfahren wurde befolgt, ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Eu&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Es wurde festgestellt, daß die nach diesem Verfahren hergestellten Proben oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff supraleitend sind. Die Widerstand-Temperatur- Abhängigkeit für eine gemäß diesem Beispiel hergestellte Probe wird in Fig. 1 (Kurve Eu) veranschaulicht.
- Das in Beispiel 1 angegebene Verfahren wurde befolgt, ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3;, durch Gd&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Es wurde festgestellt, daß die nach diesem Verfahren hergestellten Proben oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff supraleitend sind. Die Widerstand-Temperatur- Abhängigkeit für eine gemäß diesem Beispiel hergestellte Probe wird in Fig. 1 (Kurve Gd) veranschaulicht.
- Das in Beispiel 1 angegebene Verfahren wurde befolgt, ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Tb&sub4;O&sub7; ersetzt wurde.
- Es wurde festgestellt, daß die nach diesem Verfahren hergestellten Proben oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff supraleitend sind. Die Widerstand-Temperatur- Abhängigkeit für eine gemäß diesem Beispiel hergestellte Probe wird in Fig. 1 (Kurve Tb) veranschaulicht. Die Wechselstromsuzeptibilität-Temperatur-Abhängigkeit für die Probe wird in Fig. 3 (Kurve Tb12223) veranschaulicht.
- Das in Beispiel 1 angegebene Verfahren wurde befolgt, ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Dy&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Es wurde festgestellt, daß die nach diesem Verfahren hergestellten Proben oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff supraleitend sind. Die Widerstand-Temperatur- Abhängigkeit für eine gemäß diesem Beispiel hergestellte Probe wird in Fig. 1 (Kurve Dy) veranschaulicht.
- Das in Beispiel 1 angegebene Verfahren wurde befolgt, ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Ho&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Es wurde festgestellt daß die nach diesem Verfahren hergestellten Proben oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff supraleitend sind. Die Widerstand-Temperatur- Abhängigkeit für eine gemäß diesem Beispiel hergestellte Probe wird in Fig. 1 (Kurve Ho) veranschaulicht.
- Das in Beispiel 1 angegebene Verfahren wurde befolgt, ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Er&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Es wurde festgestellt, daß die nach diesem Verfahren hergestellten Proben oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff supraleitend sind. Die Widerstand-Temperatur- Abhängigkeit für eine gemäß diesem Beispiel hergestellte Probe wird in Fig. 1 (Kurve Er) veranschaulicht.
- Das in Beispiel 1 angegebene Verfahren wurde befolgt, ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Tm&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Es wurde festgestellt, daß die nach diesem Verfahren hergestellten Proben oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff supraleitend sind. Die Widerstand-Temperatur- Abhängigkeit für eine gemäß diesem Beispiel hergestellte Probe wird in Fig. 1 (Kurve Tm) veranschaulicht.
- Das in Beispiel 1 angegebene Verfahren wurde befolgt, ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Yb&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Es wurde festgestellt, daß die nach diesem Verfahren hergestellten Proben oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff supraleitend sind. Die Widerstand-Temperatur- Abhängigkeit für eine gemäß diesem Beispiel hergestellte Probe wird in Fig. 1 (Kurve Yb) veranschaulicht.
- Das in Beispiel 1 angegebene Verfahren wurde befolgt, ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Lu&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Es wurde festgestellt, daß die nach diesem Verfahren hergestellten Proben oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff supraleitend sind. Die Widerstand-Temperatur- Abhängigkeit für eine gemäß diesem Beispiel hergestellte Probe wird in Fig. 1 (Kurve Lu) veranschaulicht.
- Das in Beispiel 1 angegebene Verfahren wurde befolgt, ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Y&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Es wurde festgestellt, daß die nach diesem Verfahren hergestellten Proben oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff supraleitend sind. Die Widerstand-Temperatur- Abhängigkeit für eine gemäß diesem Beispiel hergestellte Probe wird in Fig. 1 (Kurve Y) veranschaulicht.
- A. Die folgenden Reagenzien wurden verwendet:
- 1. La&sub2;O&sub3;
- 2. Tl&sub2;O&sub3;
- 3. SrCO&sub3;
- 4. CaCO&sub3;
- 5. CuO
- B. Das folgende Verfahren wurde befolgt:
- 1. Ein Gemisch von SrCO&sub3;, CaCO&sub3;, und CuO mit einem molaren Verhältnis von 2:2:3 wurde vollständig gemahlen.
- 2. Das Gemisch wurde an der Luft für wenigstens 24 Stunden mit mehrfachem Mahlen zwischendurch auf 950ºC erhitzt.
- 3. Das erhitzte Gemisch wurde abgekühlt und gemahlen, so daß ein Pulver mit der nominalen Zusammensetzung Sr&sub2;Ca&sub2;Cu&sub3;O&sub7; erhalten wurde.
- 4. Ein Gemisch von La&sub2;O&sub3; und Sr&sub2;Ca&sub2;Cu&sub3;O&sub7; mit einem molaren Atomverhältnis von 1:2:2:3 (La:Sr:Ca:Cu) wurde gemahlen und zu einem Sinterkörper gepreßt.
- 5. Der Sinterkörper wurde an der Luft oder im Sauerstoffstrom auf 950ºC für 3-5 Minuten erhitzt.
- 6. Ein Rohrofen wurde im Sauerstoffstrom auf 900ºC erhitzt.
- 7. 0,1 bis etwa 0,2 g Tl&sub2;O&sub3; wurden in ein Platinschiffchen, welches in ein Quarzschiffchen gelegt wurde, gegeben, und der erhitzte Sinterkörper wurde über das Platinschiffchen gelegt.
- 8. Das Quarzschiffchen und sein Inhalt wurden in den Rohrofen gegeben, hierbei wurde die Temperatur und der Sauerstoffstrom für 2 bis etwa 5 Minuten aufrechterhalten.
- 9. Das Quarzschiffchen und sein Inhalt wurden dann im Ofen auf Zimmertemperatur abgekühlt.
- Es wurde festgestellt, daß die nach diesem Verfahren hergestellten Proben oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff supraleitend sind.
- Das in Beispiel 15 angegebene Verfahren wurde befolgt ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Pr&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Das in Beispiel 15 angegebene Verfahren wurde befolgt ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Nd&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Das in Beispiel 15 angegebene Verfahren wurde befolgt ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Sm&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Das in Beispiel 15 angegebene Verfahren wurde befolgt, ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Eu&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Das in Beispiel 15 angegebene Verfahren wurde befolgt, ausgenommen daß La&sub2;O&sub3; durch Gd&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Das in Beispiel 15 angegebene Verfahren wurde befolgt, ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Tb&sub4;O&sub7; ersetzt wurde.
- Das in Beispiel 15 angegebene Verfahren wurde befolgt, ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Dy&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Das in Beispiel 15 angegebene Verfahren wurde befolgt, ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Ho&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Das in Beispiel 15 angegebene Verfahren wurde befolgt ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Er&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Das in Beispiel 15 angegebene Verfahren wurde befolgt, ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Tm&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Das in Beispiel 15 angegebene Verfahren wurde befolgt ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Yb&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Das in Beispiel 15 angegebene Verfahren wurde befolgt, ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Lu&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- Das in Beispiel 15 angegebene Verfahren wurde befolgt, ausgenommen, daß La&sub2;O&sub3; durch Y&sub2;O&sub3; ersetzt wurde.
- A. Die folgenden Reagenzien wurden verwendet:
- 1. Pr&sub2;O&sub3;
- 2. Tl&sub2;O&sub3;
- 3. SrCO&sub3;
- 4. CaCO&sub3;
- 5. CuO
- B. Das folgende Verfahren wurde befolgt:
- 1. Ein Gemisch von SrCO&sub3;, CaCO&sub3;, und CuO mit einem molaren Verhältnis von 2:2:3 wurde vollständig gemählen.
- 2. Das Gemisch wurde an der Luft für wenigstens 24 Stunden mit mehrfachem Mahlen zwischendurch auf 950ºC erhitzt.
- 3. Das erhitzte Gemisch wurde abgekühlt und gemahlen, so daß ein Pulver mit der nominalen Zusammensetzung Sr&sub2;Ca&sub2;Cu&sub3;O&sub7; erhalten wurde.
- 4. Ein Gemisch von Pr&sub2;O&sub3;, Tl&sub2;O&sub3;, und Sr&sub2;Ca&sub2;Cu&sub3;O&sub7; mit einem molaren Atom verhältnis von 1:2:2:2:3 (Pr:Tl:Sr:Ca:Cu) wurde gemahlen und zu einem Sinter körper gepreßt.
- 5. Ein Rohrofen wurde im Sauerstoffstrom auf 950ºC erhitzt.
- 6. Der Sinterkörper wurde in ein Platinschiffchen gelegt, und das Schiffchen wurde in den Rohrofen gegeben, hierbei wurde die Temperatur und der Sauerstoffstrom für 2 Minuten auftechterhalten.
- 7. Das Platinschiffchen mit dem Sinterkörper wurde dann im Ofen auf Zimmertemperatur abgekühlt.
- Es wurde festgestellt, daß die nach diesem Verfahren hergestellten Proben oberhalb der Temperatur voll flüssigem Stickstoff supraleitend sind. Die Gleichstromwiderstand- Temperatur-Abhängigkeit für eine gemäß diesem Beispiel hergestellte Probe ist in Fig. 1 (Kurve Pr2) veranschaulicht. Diese Probe erreichte einen Widerstand von Null bei der Temperatur von flüssigem Stickstoff.
- A. Die folgenden Reagenzien wurden verwendet:
- 1. Pr&sub2;O&sub3;
- 2. Tl&sub2;O&sub3;
- 3. SrCO&sub3;
- 4. CaCO&sub3;
- 5. CuO
- B. Das folgende Verfahren wurde befolgt:
- 1. Ein Gemisch von SrCO&sub3;, CaCO&sub3;, und CuO mit einem molaren Verhältnis von 2:4:5 wurde vollständig gemahlen.
- 2. Das Gemisch wurde an der Luft für wenigstens 24 Stunden mit mehrfachem Mahlen zwischendurch auf 950ºC erhitzt.
- 3. Das erhitzte Gemisch wurde abgekühlt und gemahlen, so daß ein Pulver mit der nominalen Zusammensetzung Sr&sub2;Ca&sub4;Cu&sub5;O&sub1;&sub1; erhalten wurde.
- 4. Ein Gemisch von Pr&sub2;O&sub3;, Tl&sub2;O&sub3;, und Sr&sub2;Ca&sub4;Cu&sub5;O&sub1;&sub1; mit einem molaren Atomverhältnis von 1:1:2:4:5 (Pr:Tl:Sr:Ca:Cu) wurde gemahlen und zu einem Sinterkörper gepreßt.
- 5. Ein Rohrofen wurde im Sauerstoffstrom auf 900ºC erhitzt.
- 6. Der Sinterkörper wurde in ein Platinschiffchen gelegt und das Schiffchen wurde in den Rohrofen gegeben, hierbei wurde die Temperatur und der Sauerstoffstrom für 3 Minuten aufrechterhalten.
- 7. Der Sinterkörper wurde bei 710ºC im Sauerstoffstrom 10 Stunden lang getempert, und dann im Ofen auf Zimmertemperatur abgekühlt.
- Es wurde festgestellt, daß die nach diesem Verfahren hergestellten Proben oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff supraleitend sind. Die Gleichstromwiderstand- Temperatur-Abhängigkeit für eine gemäß dem Verfahren dieses Beispiels hergestellte Probe ist in Fig. 2 (Kurve Pr1) dargestellt.
- Das in Beispiel 30 angegebene Verfahren wurde befolgt, ausgenommen, daß Pr&sub2;O&sub3; durch Tb&sub4;O&sub7; ersetzt wurde.
- Es wurde festgestellt, daß die nach diesem Verfahren hergestellten Proben oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff supraleitend sind. Die Gleichstromwiderstand- Temperatur-Abhängigkeit für eine gemäß dem Verfahren dieses Beispiels hergestellte Probe wird in Fig. 2 (Kurve Tb2) veranschaulicht.
- A. Die folgenden Reagenzien wurden verwendet:
- 1. Tb&sub4;O&sub7;
- 2. Tl&sub2;O&sub3;
- 3. SrCO&sub3;
- 4. CaCO&sub3;
- 5. CuO
- B. Das folgende Verfahren wurde befolgt:
- 1. Ein Gemisch von SrCO&sub3;, CaCO&sub3;, und CuO mit einem molaren Verhältnis von 2:4:5 wurde vollständig gemahlen.
- 2. Das Gemisch wurde an der Luft für wenigstens 24 Stunden mit mehrfachem Mahlen zwischendurch auf 950ºC erhitzt.
- 3. Das erhitzte Gemisch wurde abgekühlt und gemahlen, so daß ein Pulver mit der nominalen Zusammensetzung Sr&sub2;Ca&sub4;Cu&sub5;O&sub1;&sub1; erhalten wurde.
- 4. Ein Gemisch von Tb&sub4;O&sub7;, Tl&sub2;O&sub3;, und Sr&sub2;Ca&sub4;Cu&sub5;O&sub1;&sub1; mit einem molaren Atom verhältnis von 1:1:2:4:5 (Tb:Tl:Sr:Ca:Cu) wurde gemahlen und zu einem Sinter körper gepreßt.
- 5. Ein Rohrofen wurde im Sauerstoffstrom auf 950ºC erhitzt.
- 6. Der Sinterkörper wurde in ein Platinschiffchen gelegt und das Schiffchen wurde in den Rohrofen gegeben, hierbei wurde die Temperatur und der Sauerstoffstrom für 3 Minuten auftechterhalten.
- 7. Der Sinterkörper wurde dann an der Luft auf Zimmertemperatur abgeschreckt.
- Es wurde festgestellt, daß die nach diesem Verfahren hergestellten Proben oberhalb der Temperatur von flüssigem Stickstoff supraleitend sind. Die Gleichstromwiderstand- Temperatur-Abhängigkeit für eine gemäß diesem Verfahren hergestellte Probe ist in Fig. 2 (Kurve Tb 1) veranschaulicht.
Claims (7)
1. Verbindung der allgemeinen Formel
MTlxSryCazCuuOv
wobei
M die Elemente La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho,
Er, Tm, Yb, Lu oder Y darstellt,
x größer als 0,1 und kleiner als 10 ist,
y größer als 0 und kleiner oder gleich 10 ist,
z größer als 0 und kleiner oder gleich 10 ist,
y+z größer als 0,1 und kleiner als 20 ist,
u größer als 0,5 und kleiner als 20 ist und
v größer ist als x+y+z+u und kleiner als 5+x+y+z+u.
2. Verbindung nach Anspruch 1, wobei M das Element Pr oder
Tb darstellt.
3. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der
allgemeinen Formel
MTlxSryCazCuuOv
wobei
M ein Element der Seltenen Erden ist,
wobei x, y, z, u und v wie in Anspruch 1 definiert sind,
welches das Vermischen der Verbindungen der Elemente M,
Tl, Sr, Ca und Cu und, falls nötig, Erhitzen umfaßt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Verbindungen sind:
a) ein Oxid von M,
b) ein Oxid von Tl,
c) ein Oxid oder Carbonat von Sr,
d) ein Oxid oder Carbonat von Ca und
e) ein Oxid von Cu.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Verbindungen
in solchen Mengen gemischt werden, daß das Molverhältnis
M:Tl:Sr:Ca:Cu entweder ungefähr 1:2:2:2:3 oder 1:1:2:4:5
beträgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, welches
umfaßt:
1) Vermischen der Verbindungen (c), (d) und (e),
2) Erhitzen der Mischung,
3) Mischen der so entstandenen Verbindung mit (a) und
gegebenenfalls (b),
4) Erhitzen der Mischung und,
5) falls nötig, das Zusammenbringen der Mischung mit
(b) und Erhitzen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei M das
Element Pr oder Tb darstellt.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/251,348 US5036044A (en) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | R-Tl-Sr-Ca-Cu-O superconductors |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE68917241D1 DE68917241D1 (de) | 1994-09-08 |
| DE68917241T2 true DE68917241T2 (de) | 1994-12-01 |
Family
ID=22951564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE68917241T Expired - Fee Related DE68917241T2 (de) | 1988-09-29 | 1989-09-29 | Metall-Thallium-Strontium-Calcium-Kupfer-Sauerstoff-Supraleiter und Verfahren zu ihrer Herstellung. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5036044A (de) |
| EP (1) | EP0361963B1 (de) |
| JP (1) | JPH02133305A (de) |
| AT (1) | ATE109439T1 (de) |
| DE (1) | DE68917241T2 (de) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0362685B1 (de) * | 1988-09-28 | 1993-02-10 | Nec Corporation | Oxidischer Supraleiter und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US5120704A (en) * | 1989-11-08 | 1992-06-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method of making Tl-Sr-Ca-Cu-oxide superconductors comprising heating at elevated pressures in a sealed container |
| DE69120840T2 (de) * | 1990-02-21 | 1996-11-21 | United Kingdom Government | Supraleiter auf Thalliumbasis substituiert durch seltene Erden |
| GB9008753D0 (en) * | 1990-04-19 | 1990-06-13 | Lynxvale Ltd | Superconductors |
| JP3205997B2 (ja) * | 1990-09-21 | 2001-09-04 | 東レ株式会社 | 超電導体 |
| JP2745888B2 (ja) * | 1991-08-09 | 1998-04-28 | 日本電気株式会社 | 酸化物超伝導体の製造方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6287456A (ja) * | 1985-10-11 | 1987-04-21 | 日本碍子株式会社 | 誘電体磁器用セラミツク組成物 |
| JPS63301952A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-12-08 | Seiko Instr & Electronics Ltd | イオンビーム加工方法およびその装置 |
| AU1425588A (en) * | 1987-01-12 | 1988-07-27 | University Of Houston-University Park | Superconductivity in square-planar compound systems |
| CA1339978C (en) * | 1987-03-24 | 1998-08-04 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Ceramic oxide superconductive composite material |
| EP0283620A1 (de) * | 1987-03-25 | 1988-09-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Supraleitende Keramiken |
| JPS63292340A (ja) * | 1987-05-26 | 1988-11-29 | Nec Corp | マイクロプロセッサ応用機器のシステムデバッグ方式 |
| JP2553083B2 (ja) * | 1987-06-02 | 1996-11-13 | 三井東圧化学株式会社 | 電子写真感光体 |
| EP0301952B1 (de) * | 1987-07-25 | 1994-12-14 | Sumitomo Electric Industries Limited | Supraleitendes Mischoxidmaterial und Methode zu dessen Herstellung |
| US4870052A (en) * | 1988-03-08 | 1989-09-26 | International Business Machines Corporation | Tl-Ca-Ba-Cu-O compositions electrically superconducting above 120 degree K and processes for their preparation |
-
1988
- 1988-09-29 US US07/251,348 patent/US5036044A/en not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-09-29 DE DE68917241T patent/DE68917241T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-09-29 JP JP1252501A patent/JPH02133305A/ja active Granted
- 1989-09-29 AT AT89309988T patent/ATE109439T1/de not_active IP Right Cessation
- 1989-09-29 EP EP89309988A patent/EP0361963B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-02-15 US US07/480,258 patent/US5597781A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5036044A (en) | 1991-07-30 |
| ATE109439T1 (de) | 1994-08-15 |
| US5597781A (en) | 1997-01-28 |
| JPH02133305A (ja) | 1990-05-22 |
| EP0361963A2 (de) | 1990-04-04 |
| DE68917241D1 (de) | 1994-09-08 |
| EP0361963B1 (de) | 1994-08-03 |
| JPH0520362B2 (de) | 1993-03-19 |
| EP0361963A3 (de) | 1991-01-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3888217T2 (de) | Supraleitende Zusammensetzungen und Verfahren zu deren Herstellung. | |
| DE68922920T2 (de) | Hochtemperatursupraleitendes Oxyd. | |
| DE3854358T2 (de) | Supraleitendes Oxid. | |
| DE69209856T2 (de) | Supraleitendes Oxidmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE68917241T2 (de) | Metall-Thallium-Strontium-Calcium-Kupfer-Sauerstoff-Supraleiter und Verfahren zu ihrer Herstellung. | |
| DE68927895T2 (de) | Verfahren zum Herstellen eines einkristallinen oxidischen Supraleitermaterials | |
| DE3790872C2 (de) | Verwendung gesinterter Metalloxidkomplexe als Supraleiter sowie supraleitender Metalloxidkomplex der Formel LM¶2¶CU¶3¶O¶6¶+¶delta¶ | |
| DE68920240T2 (de) | VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG KERAMISCHER SUPRALEITER AUF BASIS VON Bi-Ca-Sr-Cu-O, Tl-Ca-Sr-Cu-O UND Tl-Ba-Ca-Cu-O. | |
| DE69031586T2 (de) | Supraleitende 247-Metalloxidzusammensetzungen | |
| DE69019176T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines supraleitenden Wismutoxid-Drahtes. | |
| DE68928684T2 (de) | Supraleiter und Verfahren zu deren Herstellung | |
| DE68904260T2 (de) | Verfahren zur herstellung eines pulvers aus supraleitfaehigem oxid auf der basis von wismut, das blei enthaelt, und verfahren zur herstellung eines sinterkoerpers daraus. | |
| DE69108172T2 (de) | Geschichtete Kupferoxide. | |
| DE3855391T2 (de) | Methode und Gerät zur Herstellung von supraleitenden keramischen Materialien | |
| DE3854400T2 (de) | Verfahren zur herstellung von supraleitenden oxyden. | |
| DE3855811T2 (de) | Supraleitendes Metalloxydmaterial | |
| DE3887929T2 (de) | Thermoelektrisches Material. | |
| DE69110495T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines oxidischen Supraleiters. | |
| DE3854134T2 (de) | Supraleitendes Oxyd und Verfahren zur seiner Herstellung. | |
| DE69122141T2 (de) | Supraleitendes Material aus Metalloxyd | |
| DE69114164T2 (de) | Supraleitendes Oxyd und Verfahren zu seiner Herstellung. | |
| DE68929157T2 (de) | Oxidisches supraleitendes Material und Verfahren zur seiner Herstellung | |
| DE69410577T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Oxid-Supraleiters | |
| EP0358980B1 (de) | Keramischer Hochtemperatur-Supraleiter in Bulk-Form sowie Verfahren zu dessen Herstellung | |
| DE69815914T2 (de) | Supraleiter, Stromzuführung und Verfahren zum Herstellen des Supraleiters |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |