HU217018B - Szupravezető kompozíció bizmut-, stroncium-, réz- és oxigéntartalommal, eljárás ilyen kompozíció előállítására, valamint eljárás elektromos áram vezetésére maradék-ellenállás nélküli áramvezető anyagban, és Josephson-effektust megvalósító eszköz - Google Patents
Szupravezető kompozíció bizmut-, stroncium-, réz- és oxigéntartalommal, eljárás ilyen kompozíció előállítására, valamint eljárás elektromos áram vezetésére maradék-ellenállás nélküli áramvezető anyagban, és Josephson-effektust megvalósító eszköz Download PDFInfo
- Publication number
- HU217018B HU217018B HU891437A HU143789A HU217018B HU 217018 B HU217018 B HU 217018B HU 891437 A HU891437 A HU 891437A HU 143789 A HU143789 A HU 143789A HU 217018 B HU217018 B HU 217018B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- composition
- superconducting
- temperature
- copper
- strontium
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 17
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 10
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000004020 conductor Substances 0.000 title claims abstract 7
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 title claims description 9
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 8
- 230000005668 Josephson effect Effects 0.000 title claims description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 24
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 5
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 5
- 239000012691 Cu precursor Substances 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 17
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 241000881711 Acipenser sturio Species 0.000 abstract 1
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 241000282821 Hippopotamus Species 0.000 abstract 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 25
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 15
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 14
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910004116 SrO 2 Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 12
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910004247 CaCu Inorganic materials 0.000 description 4
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 4
- -1 CaCO 3 Chemical class 0.000 description 3
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 230000005493 condensed matter Effects 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 2
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical class CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000416 bismuth oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 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 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000005292 diamagnetic effect Effects 0.000 description 1
- TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N dibismuth;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Bi+3].[Bi+3] TYIXMATWDRGMPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002524 electron diffraction data Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/02—Oxides or hydroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G29/00—Compounds of bismuth
-
- 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
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
Bizműt, strőnciűm és réz, valamint őxigén részvételével létrejövőszűpravezető kőmpőzíció, amelynek lényege, hőgy kalciűmőt tartalmaz,összetételét vagy a BiaSrbCacCű3Ox kifejezés határőzza meg, ahől aértéke 1 és 2 közé, b értéke és 4 közé, c értéke és 2 közé esik, ésahől x=(1,5a+b+c+y), itt y értéke 2 és 5 között van, a b+c összegértéke pedig legalább , de legfeljebb 5, valamint hőgy átmenetihőmérséklete legalább 70 řK, vagy amely őlyan anyagőt alkőt, amelybenBi2Sr3– zCazCű2O8+w összetételű, szűpravezető tűlajdőnságú fém-őxidősfázis van jelen; itt z értéke 0,1 és 0,9 közé, w értéke 0 és 12 közéesik. Az előállítási eljárás lényege, hőgy a fent meghatárőzőttösszetételből adódó sztöchiőmetriai arányban összekevertőxidvegyületeket levegőatmőszférában 775 řC és 900 řC közöttihőmérsékleten legalább 8 és legfeljebb 48 óráig tartják, majd a kapőttanyagőt 100 řC hőmérséklet alá lehűtik. Maradékellenállás nélküliáramvezető anyagban az elektrőmős áram vezetésére szőlgáló eljáráslényege, hőgy áramvezető anyagőt készítenek BiaSrbCacCű3Oxösszetétellel, ezt legalább 77 řK és legfeljebb 115 řK közöttihőmérsékletre lehűtik, majd az anyagőn belül a hőmérséklet fenntartásamellett az áram főlyását megindítják. A Jősephsőn-effektűstmegvalósító javasőlt eszköznél, amely szűpravezető anyaggal vankialakítva, az a lényeg, hőgy szűpravezető anyagát BiaSrbCacCű3Oxösszetételű fázis alkőtja, ahől a értéke 1 és 3 közé, b értéke és 4közé, c értéke <$E rőman {size 8{3/16}}> és 2 közé esik, tővábbáx=(1,5a+b+c+y), itt y értéke 2 és 5 között van, míg a b+c összegértéke legalább , de legfeljebb 5. ŕ
Description
A találmány tárgya szupravezető kompozíció stroncium-, bizmut-, réz- és oxigéntartalommal, valamint eljárás ilyen kompozíció előállítására, illetve áramvezetésre történő felhasználására.
Az elmúlt évek egyik lényeges előremutató tudományos felismerése az a megállapítás, hogy a ritkaföldfémek, a réz és a bárium oxidjaiból álló rendszerekben viszonylag magas kritikus hőmérsékletű szupravezetés lehetséges.
Az alapfelismerést Bednorz és Müller cikke tartalmazza (Z. Phys, B64,189, 1986), amely szerint a lantánt, báriumot, rezet és oxigént tartalmazó keverékből megfelelő módon olyan kerámia jellegű anyag állítható elő, amely mintegy 35 °K kritikus hőmérséklet alatt szupravezető jellemzőket mutat. Ezt a tudományos eredményt azóta számos kutatás erősítette meg [lásd például Rao és Ganguly, Current Science, 56, 47 (1987), Chu és társai, Phys. Rév. Lett., 58, 405 (1987), Cava és társai, Phys. Rév. Lett., 58, 408 (1987), Bednorz és társai, Europhys. Lett., 3, 379 (1987)]. Megállapították, hogy ezekben a rendszerekben a szupravezető fázist alapvetően az La, x(Ba,Sr,Ca)xO4_y összetételű komponens hordozza, amelyre a tetragonális, K2NiFe4 típusú kristályszerkezet jellemző. Itt x általában 0,15 körüli értéket vesz fel, míg y az oxigénhiány mértékét (a vakanciát) mutatja.
Wu és társai (Phys. Rév. Lett., 58, 908-910, 1987) az Y-Ba-Cu-0 rendszerekben ugyancsak a szupravezető fázis kialakulásának lehetőségét észlelték, mégpedig a mintegy 90 °K körüli tartományba eső kritikus hőmérsékletekkel. Cava és társai (Phys. Rév. Lett., 58, 1676, 1987) vizsgálataiból az következik, hogy ezekben az Y-Ba-Cu-0 rendszerekben a szupravezető fázis ortogonális rombos, deformálódott, oxigénhiányos YBa2Cu3O9_g összetételű perovszkitot képez, ahol δ értéke 2,1 körül van. A porított anyag röntgendiffrakciós kutatása a porra jellemző alakzatot és a fázisra vonatkozó rácsparamétereket mutatott.
C. Michel és társai (Z. Phys. B. - Condensed Matter, 68, 417, 1987) bizmutnak a La2_xSrxCuO4_y összetételű szupravezetőbe való beépítését mutatják be úgy, hogy ezzel összetett oxidos, La2_xBix-Srx_x>CuO4_y összetételű anyagot nyernek. A vizsgálódások azokra az anyagokra teijedtek ki, amelyeknél x-x’ értéke 0,1 és 0,2 közé esik, mivel elsősorban itt észlelték a szupravezetés jelenlétét. Egyedi fázisokat nyertek x < 3, illetve x’ < 2 értékek mellett. Az egyik gondosan elemzett minta összetétele La, 7Bio ,Sr0 2CuO4_y volt, amelynél a szupravezető állapotba való átmenetre jellemző kritikus hőmérséklet hozzávetőlegesen 42 °K volt, míg az La, 8Sr02CuO4_y összetételű szupravezető anyagra az ellenállásméréssel megállapított kritikus hőmérséklet mintegy 38 °K volt.
C. Michel és társai (Z. Phys. B. - Condensed Matter, 68, 421, 1987) a Bi-Sr-Cu-0 összetételű rendszerben előállítható szupravezető anyagok új osztályának készítéséről számoltak be, amikor is lényegében Bi2Sr2Cu2O7+5 összetételű kompozíciókat nyertek. Ebben az esetben a tiszta szupravezető fázist az említett Bi2Sr2Cu2O7+g összetétel jellemezte. A röntgendiffrakciós elemzés tanúsága szerint ez az anyag inkább perovszkit jellegű, az elektrondiffrakciós képe ortogonális rombos perovszkit típusú alrácsot igazol, amelyre az a=0,532 nm, b=2,6 nm és c=4,88 nm rácsparaméterek voltak mérhetőek. Ezt a kompozíciót rendkívül tiszta oxidokból készítették, a szupravezető állapotba való átmenet középponti hőmérséklete mintegy 22 °K-nak adódott, az ellenállásmérés az ellenállás zérus értékét 14 °K körüli hőmérsékleten mutatta ki. Amikor a mintákat kereskedelmi forgalomban beszerezhető szokásos tisztaságú oxidokból készítették, a szupravezető állapotba való átmenetre a 7 °K középponti hőmérsékletet határozták meg.
Az ismertté vált szupravezető kompozíciók fontos hiányossága, hogy anyaguk integritása, a belőlük készült termékek alaktartása rossz, a termékek általában, de különösen víz jelenlétében könnyen és gyorsan alakjukat vesztik.
A találmány feladata javított szilárdsági tulajdonságú szupravezető kompozíció előállítása, amelyre a viszonylag magas, az ismerteknél nem kisebb átmeneti (kritikus) hőmérséklet jellemző.
Felismerésünk szerint az ismert kompozíciókat kalciummal kell kiegészíteni.
A kitűzött feladat megoldására olyan bizmut-, stroncium-, réz- és oxigéntartalmú szupravezető kompozíciót állítottunk elő, amelynél a találmány szerint a BiaSrbCacCu3Ox összetétel a jellemző, ahol a értéke mintegy 1 és mintegy 2 közé, b értéke mintegy 3/8 és mintegy 4 közé, c értéke mintegy 3/4 és mintegy 2 közé esik, továbbá x=(l,5a+b+c+y), itt y értéke mintegy 2 és mintegy 5 között van, de a b+c összegnek legalább mintegy 3/2-nek, de legfeljebb mintegy 5-nek kell lennie, valamint az átmeneti (kritikus) hőmérséklet 70 °K körül van, célszerűen annál nagyobb. Különösen célszerű, ha a értéke mintegy 3/2 és mintegy 2 közé, b értéke mintegy 3/2 és mintegy 4 közé, c értéke mintegy 1 és mintegy % közé esik, továbbá a b+c összeg értéke legalább mintegy 3, de legfeljebb mintegy 5. Ez utóbbi célszerű összetételnél az átmeneti (kritikus) hőmérséklet általában mintegy 77 °K (ez a folyékony nitrogénre jellemző) és akár mintegy 115 °K is lehet.
Ugyancsak a kitűzött feladat megoldására szolgál az a BiaSrbCacCu3Ox összetételű szupravezető kompozíció, amelynél a, b, c értéke az előzőek szerint alakul, benne fém-oxidos szupravezető fázis van jelen, és ezt a fázist a Bi2Sr3_zCazCu2O8+w összetétel jellemzi, ahol z értéke mintegy 0,1 és mintegy 0,9, célszerűen mintegy 0,4 és mintegy 0,8, legelőnyösebben mintegy 0,6 és 0,7 közé esik, míg w nagyobb 0-nál, de kisebb 1-nél.
A fentiekben megadott felépítésű fém-oxidos fázisok megfelelő mennyiségeit tartalmazó szupravezető kompozíció létrehozható úgy, hogy ezek a fázisok anyagának túlnyomó részét alkossák, azt a BiaSrbCacCu3Ox összetétel jellemezze, ahol a értéke mintegy 1 és mintegy 3 közé, b értéke mintegy 3/g és mintegy 4 közé, c értéke mintegy 3/,6 és mintegy 2 közé esik, továbbá x=(l,5a+b+c+y), itt y értéke mintegy 2 és mintegy 5 között van, de a b+c összegnek legalább mintegy 3/2-nek, de legfeljebb mintegy 5-nek kell lennie.
A találmány eljárást javasol az ilyen összetételű szupravezető kompozíciók előállítására is, ahol a kiindulási anyagokat sztöchiometriai arányban összekeveijük, pél2
HU 217 018 Β dául Bi2O3, SiO vagy SrO2, CaO és CuO oxidokat vagy ezek képzésére alkalmas prekurzor vegyületek - például karbonátok, mint CaCO3, nitrátok, mint Sr(NO3)2 - megfelelő mennyiségeit választva, majd a keveréket a találmány értelmében legalább mintegy 775 °C hőmérsékletre és legfeljebb mintegy 900 °C hőmérsékletre hevítjük, ezen a hőmérsékleten, levegőatmoszférát fenntartva legalább mintegy 8 és legfeljebb mintegy 48 órán keresztül tartva. A hőmérsékletet célszerűen a mintegy 850 °C és mintegy 900 °C közé eső értékre választjuk.
A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti foganatosítási módok és kiviteli példák kapcsán ismertetjük részletesen.
A találmány értelmében olyan szupravezető kompozíciót állítunk elő, amelyre a BiaSrbCacCu3Ox összetétel jellemző, ahol a értéke mintegy 1 és mintegy 3 közé, b értéke mintegy % és mintegy 4 közé, c értéke mintegy 3/i6 és mintegy 2 közé esik, továbbá x=(l,5a+b+c+y), itt y értéke mintegy 2 és mintegy 5 között van, de a b+c összegnek legalább mintegy 3/2-nek, de legfeljebb mintegy 5-nek kell lennie. Ezeknél a kompozícióknál a szupravezető állapotba való átmeneti (kritikus) hőmérséklet értéke általában legalább 70 °K körüli és elérheti a mintegy 120 °K értéket. Különösen előnyösek azok a kompozíciók, ahol a értéke mintegy 3/2 és mintegy 3 közé, b értéke mintegy 3/2 és mintegy 4 közé, c értéke mintegy ‘/2 és mintegy 3/2 közé esik, míg a b+c összeg értéke legalább mintegy 3, de legfeljebb mintegy 5.
A javasolt BiaSrbCacCu3Ox összetételű szupravezető kompozíciók előállítása a következő lehet. Először keveréket készítünk megfelelő mennyiségű Bi2O3, SrO2, CaO és CuO felhasználásával. Az összetevőket achátmozsárban homogenizáljuk. Az oxidokat prekurzor vegyületeik, például karbonátok is helyettesíthetik akár egy, akár több összetevőnél. Egy másik lehetőség szerint sztöchiometriai arányban a prekurzor vegyületek keverékét úgy alakítjuk ki, hogy a vegyületeket nitrát vagy acetát formájában oldatba visszük, majd az oldatból a megfelelő vegyületeket kicsapatjuk, esetleg az oldószert szórásos vagy hűtéses szárítással eltávolítjuk. Az oxidokat vagy prekurzor anyagokat tartalmazó keveréket porként, esetleg préselt pellet formájában helyezzük az összetevőkkel reakcióba nem lépő anyagból készült, például alumínium-trioxidból vagy aranyból álló tartályba. A tartályt kemencébe tesszük, és a kemencében levegőatmoszférát fenntartva a hőmérsékletet mintegy 775 °C és mintegy 900 °C közötti értékre növeljük, majd az így beálló hőmérsékletet hozzávetőlegesen 8, de legfeljebb mintegy 48 órán át tartjuk. A szupravezetésre való átmeneti (kritikus) hőmérséklet magasabb, ha a kompozíciót az említett értéktartományba eső, legalább mintegy 850 °C hőmérsékleten készítjük el, amikor is a 900 °C hőmérsékletet nem lépjük túl. El kell kerülni az összetevők összeolvadását. Mivel általában az összetevők megolvadása nagyjából 900 °C hőmérséklet fölött következik be, ezért a találmány szerinti kompozíciót ezen határ alá eső hőmérsékleteken célszerű elkészíteni.
Az elkészült kompozíció hűtését biztosíthatjuk például a kemence tápellátásának megszüntetésével, amikor is a tartályban lévő anyag a kemencével együtt kezd lehűlni. Egy másik lehetőség szerint a kemence belső terét programozott módon hűtjük le, például mintegy 2 °C hőmérsékletesést biztosítva percenként. Amikor a hőmérséklet lényegében 100 °C alá csökken, például szobahőmérsékletre (vagyis nagyjából 20 °C-ra) esik vissza, a tartályt a kemencéből kivesszük, és általában fekete színű kristályos anyagot nyerünk. A lehűtést gyorshűtéssel is biztosíthatjuk, amikor is az anyagot a mintegy 850 °C és mintegy 900 °C közötti hőmérsékletű kemencéből kivéve szobahőmérsékletű térbe helyezzük.
A találmány szerinti BiaSrbCacCu3Ox összetételű szupravezető kompozíció előállítható akkor is, ha az összetevők realtiv mennyiségei nem felelnek meg a fenti a, b és c betűkkel jelölt értékekből következő részarányoknak. A szupravezető kompozíciót ez esetben egy vagy több szupravezető fázis mellett normál elektromos viselkedésű fázisok alkotják.
A szupravezetés jelenlétének megbízható értékelését a mágneses fluxus kizárása jelzi, vagyis a MeissnerOchsenfeld-effektus biztosítja. Ezt az effektust egyebek között E. Polturak és B. Fisher cikke ismerteti [Physical Review, B., 36,5586 (1987)].
A találmány szerinti szupravezető kompozíciók hatásosan alkalmazhatók elektromos áram vezetésére, valamint mágneses tér előállítására, különösen orvosi vizsgálatok céljaira. Amikor ugyanis az előállított kompozíciót huzal vagy rúd formájában a szupravezetésre jellemző átmeneti (kritikus) hőmérséklet alá hűtjük, vagyis általában 85 °K körüli, adott esetben 115 °K alatti hőmérsékletet biztosítunk, ami elérhető például folyékony nitrogénbe való merítéssel, az anyag szupravezetővé válik, vagyis a benne egyszer megindított elektromos áram lényegében veszteség nélkül folyik; az anyagnak nincs elektromos ellenállása. Ha igen intenzív mágneses teret kívánunk előállítani, ezt nagyon kicsi teljesítményveszteség mellett lehet megtenni, ha a javasolt kompozícióból készült huzalt tekerccsé alakítjuk, amelyet folyékony héliumba merítünk, mielőtt áramot vezetnénk belé. A találmány szerinti szupravezető kompozíciók jól alkalmazhatók diamágneses tér előállítására, amelyre a nagyfokú egyenletesség jellemző. Ez esetben a javasolt kompozíciót lemezként vagy hasonló elemként készítjük el, külső mágneses tér hatásának vetjük alá, miközben a szupravezetésre jellemző átmeneti (kritikus) hőmérséklet alá hűtjük, tehát mintegy 77 °K és mintegy 115 °K körüli hőmérsékletet biztosítunk folyékony nitrogénbe való merítéssel. Ezeket a tereket nagyon hatásosan hasznosíthatjuk rendkívül nagy méretű testek, akár vasúti kocsik lebegtetésére. A szupravezető kompozíciók Josephson-effektusra épülő eszközök előállítására is alkalmazhatók, mint például a szupravezető kvantuminterferenciás készülékek (SQUID) vagy a nagy sebességű mintavevő áramkörök és nagy pontosságú feszültségetalonok, amelyek ismert módon a Josephson-effektust hasznosítják. Ezek a kompozíciók az előzőleg ismerteknél nagyobb stabilitást mutatnak, különösen víz jelenlétében, míg a jellemző átmeneti (kritikus) hőmérsékletük ugyanabba az értéktartományba esik.
HU 217 018 Β
A találmány jobb ismertetése céljából a következőkben példákat mutatunk be.
1. példa
A cél BiSrCaCu3Ox összetételű szupravezető kompozíció előállítása volt. Ezért keveréket készítettünk
2,3298 g Bi2O3, 1,1692 g SrO2, 1,0009 g CaCO3 és 2,3862 g CuO felhasználásával. Az összetevőket achátmozsárban mintegy 30 percen keresztül végzett őrléssel homogenizáltuk. A kapott port alumínium-trioxidból álló tartályba helyeztük, a tartályt kemencébe tettük, és a kemencében levegőatmoszférát fenntartva a hőmérsékletet percenként mintegy 10 °C értékkel emelve mintegy 800 °C-ra növeltük, majd az így beálló hőmérsékletet hozzávetőlegesen 12 órán át tartottuk. Ezt követően a kemence tápellátását kikapcsoltuk, belső terét hagytuk mintegy 100 °C alá lehűlni, és a tartályt kivettük. Ezzel fekete színű, kristályos terméket nyertünk.
A Meissner-effektus mérésével megállapítottuk, hogy a kapott terméknél a szupravezetés mintegy 75 °K hőmérsékleten volt először észlelhető.
2. példa
A cél BÍ3/2Sn/2Ca3/2Cu3Ox összetételű szupravezető kompozíció előállítása volt. Ezért keveréket készítettünk
4,6596 g Bi2O3, 2,3924 g SrO2, 2,0018 g CaCO3 és
3,1816 g CuO felhasználásával. Az összetevőket achátmozsárban mintegy 30 percen keresztül végzett őrléssel homogenizáltuk. A kapott port alumínium-trioxidból álló tartályba helyeztük, a tartályt kemencébe tettük, és a kemencében levegőatmoszférát fenntartva a hőmérsékletet percenként mintegy 10 °C értékkel emelve mintegy 800 °C-ra növeltük, majd az így beálló hőmérsékletet hozzávetőlegesen 12 órán át tartottuk. Ezt követően a kemence betáplálását kikapcsoltuk, belső terét hagytuk mintegy 100 °C alá lehűlni, és a tartályt kivettük. Ezzel fekete színű, kristályos terméket nyertünk.
A Meissner-effektus mérésével megállapítottuk, hogy a kapott terméknél a szupravezetés mintegy 75 °K hőmérsékleten volt először észlelhető.
3A. és 3B. példa
A cél Bi2Sr2CaCu3Ox összetételű szupravezető kompozíció előállítása volt. Ezért keveréket készítettünk 4,6596 g Bi2O3, 2,3924 g SrO2, 1,0009 g CaCO3 és 2,3865 g CuO felhasználásával. Az összetevőket achátmozsárban mintegy 30 percen keresztül végzett őrléssel homogenizáltuk. A kapott porból 10 pelletet tablettáztunk, mindegyik 10 mm átmérőjű és mintegy 2 mm vastag korong volt.
A 3B. példa megvalósítása céljából a préselt pelletet alumínium-trioxidból álló tégelybe helyeztük, a tégelyt kemencébe tettük, és a kemencében levegőatmoszférát fenntartva a hőmérsékletet percenként mintegy 10 °C értékkel emelve mintegy 800 °C-ra növeltük, majd az így beálló hőmérsékletet hozzávetőlegesen 8 órán át tartottuk. Ezt követően a kemence tápellátását kikapcsoltuk, belső terét hagytuk mintegy 100 °C alá lehűlni, és a tégelyt kivettük. Ezzel fekete kristályos terméket nyertünk.
A Meissner-effektus mérésével megállapítottuk, hogy a kapott terméknél a szupravezetés mintegy 83 °K hőmérsékleten volt először észlelhető.
A 3B. példa megvalósítása céljából egy másik préselt pelletet alumínium-trioxidból álló tégelybe helyeztünk, a tégelyt kemencébe tettük, és a kemencében levegőatmoszférát fenntartva a hőmérsékletet percenként mintegy 10 °C értékkel emelve mintegy 900 °C-ra növeltük, majd az így beálló hőmérsékletet hozzávetőlegesen 8 órán át tartottuk. Ezt követően a kemence belső terét szabályozott módon hűtöttük, hőmérsékletét percenként 2 °C-kal csökkentettük, majd amikor a belső tér hőmérséklete mintegy 100 °C alá hűlt, a tégelyt kivettük. Ezzel fekete, kristályos terméket nyertünk.
A Meissner-effektus mérésével megállapítottuk, hogy a kapott terméknél a szupravezetés mintegy 85 °K hőmérsékleten volt először észlelhető.
4A. és 4B. példa
A cél BiSrCa2Cu3Ox összetételű szupravezető kompozíció előállítása volt. Ezért keveréket készítettünk
2,3298 g Bi2O3, 1,1962 g SrO2, 2,0018 g CaCO3 és 2,3865 g CuO felhasználásával. Az összetevőket achátmozsárban mintegy 30 percen keresztül végzett őrléssel homogenizáltuk. A kapott porból 10 pelletet tablettáztunk, mindegyik 10 mm átmérőjű és mintegy 2 mm vastag korong volt.
A 4A. példa megvalósítása céljából a préselt pelletet alumínium-trioxidból álló tégelybe helyeztük, a tégelyt kemencébe tettük, és a kemencében levegőatmoszférát fenntartva a hőmérsékletet percenként mintegy 10 °C értékkel emelve mintegy 800 °C-ra növeltük, majd az így beálló hőmérsékletet hozzávetőlegesen 8 órán át tartottuk. Ezt követően a kemence tápellátását kikapcsoltuk, belső terét hagytuk mintegy 100 °C alá lehűlni, és a tégelyt kivettük. Ezzel fekete, kristályos terméket nyertünk.
A Meissner-effektus mérésével megállapítottuk, hogy a kapott terméknél a szupravezetés mintegy 75 °K hőmérsékleten volt először észlelhető.
A 4B. példa megvalósítása céljából egy másik préselt pelletet alumínium-trioxidból álló tégelybe helyeztünk, a tégelyt kemencébe tettük, és a kemencében levegőatmoszférát fenntartva a hőmérsékletet percenként mintegy 10 °C értékkel emelve mintegy 900 °C-ra növeltük, majd az így beálló hőmérsékletet hozzávetőlegesen 8 órán át tartottuk. Ezt követően a kemence belső terét szabályozott módon hűtöttük, hőmérsékletét percenként 2 °C-kal csökkentettük, majd amikor a belső tér hőmérséklete mintegy 100 °C alá hűlt, a tégelyt kivettük. Ezzel fekete, kristályos terméket nyertünk.
A Meissner-effektus mérésével megállapítottuk, hogy a kapott terméknél a szupravezetés mintegy 75 °K hőmérsékleten volt először észlelhető.
5. példa
A cél Bi2SrCaCu3Ox összetételű szupravezető kompozíció előállítása volt. Ezért keveréket készítettünk
2,3298 g Bi2O3, 0,0981 g SrO2, 0,5005 g CaCO3 és 1,1933 g CuO felhasználásával. Az összetevőket achát4
HU 217 018 Β mozsárban mintegy 30 percen keresztül végzett őrléssel homogenizáltuk. A kapott porból 10 pelletet tablettáztunk, mindegyik 10 mm átmérőjű és mintegy 2 mm vastag korong volt.
A példa megvalósítása céljából a préselt pelletek egyikét alumínium-trioxidból álló tégelybe helyeztük, a tégelyt kemencébe tettük, és a kemencében levegőatmoszférát fenntartva a hőmérsékletet percenként mintegy 10 °C értékkel emelve mintegy 800 °C-ra növeltük, majd az így beálló hőmérsékletet hozzávetőlegesen 8 órán át tartottuk. Ezt követően a kemence tápellátását kikapcsoltuk, belső terét hagytuk mintegy 100 °C alá lehűlni, és a tégelyt kivettük. Ezzel fekete, kristályos terméket nyertünk.
A Meissner-effektus mérésével megállapítottuk, hogy a kapott terméknél a szupravezetés mintegy 72 °K hőmérsékleten volt először észlelhető.
6A. és 6B. példa
A cél BÍ3/2Sr3/2Ca3/2Cu3Ox összetételű szupravezető kompozíció előállítása volt. Ezért keveréket készítettünk
2,3298 g Bi2O3, 2,1163 g Sr(NO3)2, 1,0009 g CaCO3 és 1,5910 g CuO felhasználásával. Az összetevőket achátmozsárban mintegy 30 percen keresztül végzett őrléssel homogenizáltuk. A kapott porból 10 pelletet tablettáztunk, mindegyik 10 mm átmérőjű és mintegy 2 mm vastag korong volt.
A 6A. példa megvalósítása céljából a préselt pelletek egyikét alumínium-trioxidból álló tégelybe helyeztük, a tégelyt kemencébe tettük, és a kemencében levegőatmoszférát fenntartva a hőmérsékletet percenként mintegy 10 °C értékkel emelve mintegy 800 °C-ra növeltük, majd az így beálló hőmérsékletet hozzávetőlegesen 30 órán át tartottuk. Ezt követően a kemence tápellátását kikapcsoltuk, belső terét hagytuk mintegy 100 °C alá lehűlni, és a tégelyt kivettük. Ezzel fekete, kristályos terméket nyertünk.
A Meissner-effektus mérésével megállapítottuk, hogy a kapott terméknél a szupravezetés mintegy 77 °K hőmérsékleten volt először észlelhető. Ezek a megfigyelések a 2. példával összhangban álló eredményeket mutattak.
A 6B. példa megvalósítása céljából egy másik préselt pelletet alumínium-trioxidból álló tégelybe helyeztünk, a tégelyt kemencébe tettük, és a kemencében levegőatmoszférát fenntartva a hőmérsékletet percenként mintegy 10 °C értékkel emelve mintegy 850 °C-ra növeltük, majd az így beálló hőmérsékletet hozzávetőlegesen 12 órán át tartottuk. Ezt követően a kemence tápellátását kikapcsoltuk, belső terét hagytuk mintegy 100 °C alá lehűlni, és a tégelyt kivettük. Ezzel fekete, kristályos terméket nyertünk.
A Meissner-effektus mérésével megállapítottuk, hogy a kapott terméknél a szupravezetés mintegy 85 °K hőmérsékleten volt először észlelhető.
7. példa
A cél BÍ3/2Sr3/4Ca3/4Cu3Ox összetételű szupravezető kompozíció előállítása volt. Ezért keveréket készítettünk
4,6596 g Bi2O3, 1,1962 g SrO2, 1,0009 g CaCO3 és
3,1816 g CuO felhasználásával. Az összetevőket achátmozsárban mintegy 30 percen keresztül végzett őrléssel homogenizáltuk. A kapott port alumínium-trioxidból álló tartályba helyeztük, a tartályt kemencébe tettük, és a kemencében levegőatmoszférát fenntartva a hőmérsékletet percenként mintegy 10 °C értékkel emelve mintegy 850 °C-ra növeltük, majd az így beálló hőmérsékletet hozzávetőlegesen 12 órán át tartottuk. Ezt követően a kemence tápellátását kikapcsoltuk, belső terét hagytuk mintegy 100 °C alá lehűlni, és a tartályt kivettük. Ezzel fekete színű, kristályos terméket nyertünk.
A Meissner-effektus mérésével megállapítottuk, hogy a kapott terméknél a szupravezetés mintegy 70 °K hőmérsékleten volt először észlelhető.
8. példa
A cél BÍ3/2Sr3/8Ca9/8Cu3Ox összetételű szupravezető kompozíció előállítása volt. Ezért keveréket készítettünk
4,6596 g Bi2O3, 0,5981 g SrO2, 1,5014 g CaCO3 és
3,1816 g CuO felhasználásával. Az összetevőket achátmozsárban mintegy 30 percen keresztül végzett őrléssel homogenizáltuk. A kapott port alumínium-trioxidból álló tartályba helyeztük, a tartályt kemencébe tettük, és a kemencében levegőatmoszférát fenntartva a hőmérsékletet percenként mintegy 10 °C értékkel emelve mintegy 850 °C-ra növeltük, majd az így beálló hőmérsékletet hozzávetőlegesen 12 órán át tartottuk. Ezt követően a kemence tápellátását kikapcsoltuk, belső terét hagytuk mintegy 100 °C alá lehűlni, és a tartályt kivettük. Ezzel fekete színű, kristályos terméket nyertünk.
A Meissner-effektus mérésével megállapítottuk, hogy a kapott terméknél a szupravezetés mintegy 70 °K hőmérsékleten volt először észlelhető.
9. példa
A cél BÍ3/2Sr3/,Ca3/2Cu3Ox összetételű szupravezető kompozíció előállítása volt. Ezért keveréket készítettünk 4,6596 g Bi2O3, 2,3924 g SrO2, 2,0018 g CaCO3 és 3,1816 g CuO felhasználásával. Az összetevőket achátmozsárban mintegy 30 percen keresztül végzett őrléssel homogenizáltuk. A kapott porból 10 pelletet tablettáztunk, mindegyik pellet mintegy 10 mm átmérőjű és nagyjából 2 mm vastag volt. A préselt pelletek egyikét aranyból álló tégelybe helyeztük, a tégelyt kemencébe tettük, és a kemencében levegőatmoszférát fenntartva a hőmérsékletet percenként mintegy 10 °C értékkel emelve mintegy 850 °C-ra növeltük, majd az így beálló hőmérsékletet hozzávetőlegesen 48 órán át tartottuk. Ezt követően a pelletet a kemencéből kiemeltük, szobahőmérsékletű levegőn hagytuk gyorsan lehűlni, és ezzel fekete színű, kristályos terméket nyertünk.
A Meissner-effektus mérésével megállapítottuk, hogy a kapott terméknél a szupravezetés mintegy 115 °K hőmérsékleten volt először észlelhető.
10. példa
A cél Bi2Sr2CaCu3Ox összetételű szupravezető kompozíció előállítása volt. Ezért keveréket készítettünk 4,6596 g Bi2O3, 2,3924 g SrO2, 1,0009 g CaCO3
HU 217 018 Β és 2,3865 g CuO felhasználásával. Az összetevőket achátmozsárban mintegy 30 percen keresztül végzett őrléssel homogenizáltuk. A kapott porból 10 pelletet tablettáztunk, mindegyik pellet mintegy 10 mm átmérőjű és nagyjából 2 mm vastag volt.
A préselt pelletek egyikét aranyból álló tégelybe helyeztük, a tégelyt kemencébe tettük, és a kemencében levegőatmoszférát fenntartva a hőmérsékletet percenként mintegy 10 °C értékkel emelve mintegy 850 °C-ra növeltük, majd az így beálló hőmérsékletet hozzávetőlegesen 48 órán át tartottuk. Ezt követően a pelletet a kemencéből kiemeltük, szobahőmérsékletű levegőn hagytuk gyorsan lehűlni, és ezzel fekete színű, kristályos terméket nyertünk.
A Meissner-effektus mérésével megállapítottuk, hogy a kapott terméknél a szupravezetés mintegy 115 °K hőmérsékleten volt először észlelhető.
11. példa
A cél Bi3Sr3CaCu3Ox összetételű szupravezető kompozíció előállítása volt. Ezért keveréket készítettünk
4,6596 g Bi2O3, 2,3924 g SrO2, 0,6800 g CaCO3 és 1,5910 CuO felhasználásával. Az összetevőket achátmozsárban mintegy 30 percen keresztül végzett őrléssel homogenizáltuk. A kapott porból 10 pelletet tablettáztunk, mindegyik pellet mintegy 10 mm átmérőjű és nagyjából 2 mm vastag volt.
A 3A. példához hasonlóan a préselt pelletek egyikét alumínium-trioxidból álló tégelybe helyeztük, a tégelyt kemencébe tettük, és a kemencében levegőatmoszférát fenntartva a hőmérsékletet percenként mintegy 10 °C értékkel emelve mintegy 800 °C-ra növeltük, majd az így beálló hőmérsékletet hozzávetőlegesen 8 órán át tartottuk. Ezt követően a kemence tápellátását kikapcsoltuk, belső terét hagytuk mintegy 100 °C alá lehűlni, és a tartályt kivettük. Ezzel fekete színű, kristályos terméket nyertünk.
A Meissner-effektus mérésével megállapítottuk, hogy a kapott terméknél a szupravezetés mintegy 72 °K hőmérsékleten volt először észlelhető.
12. példa
A cél Bi2Sr2CaCu3Ox összetételű szupravezető kompozíció előállítása volt. Ezért keveréket készítettünk
4,6596 g Bi2O3, 2,3924 g Sr(NO3)2, 1,0009 g CaCO3 és 2,3865 g CuO felhasználásával. Az összetevőket achátmozsárban mintegy 30 percen keresztül végzett őrléssel homogenizáltuk. A kapott porból 10 pelletet tablettáztunk, mindegyik 10 mm átmérőjű és mintegy 2 mm vastag korong volt.
A példa megvalósítása céljából a préselt pelletek egyikét aranyból álló tégelybe helyeztük, a tégelyt kemencébe tettük, és a kemencében levegőatmoszférát fenntartva a hőmérsékletet percenként mintegy 10 °C értékkel emelve mintegy 875 °C-ra növeltük, majd az így beálló hőmérsékletet hozzávetőlegesen 36 órán át tartottuk. Ezt követően a kemence belső terét szabályozott módon lehűtöttük, a hőmérsékletet mintegy 1 °Ckal csökkentettük percenként, és miután az mintegy 100 °C alá lecsökkent, a tégelyt kivettük.
Ezzel olyan fekete színű, kristályos terméket nyertünk, amely lemezes felépítésű volt, az alapsíknál könnyen széthasadt, olvadékszerű kinézetű volt. A lemezkéket egymástól mechanikai eszközökkel elválasztottuk, az így kapott kristályokon végeztük a további külső és szerkezeti vizsgálatokat. A fluxuskizárásra épülő vizsgálatok, továbbá az elektromos ellenállás mérései azt mutatták, hogy a kapott terméknél a szupravezetés mintegy 95 °K kritikus hőmérsékleten éles átmenettel volt észlelhető.
A kapott kompozíció szupravezető fázisán elvégzett szerkezeti vizsgálatok szerint az összetételre a Bi2Sr3_zCazCu2O8+w képlet volt jellemző. Itt z értéke mintegy 0,65 volt, a w-re a becslés 1-nél kisebb, de 0-nál nagyobb értéket mutatott. A kristályos szerkezetet tércentrált ortogonális cella jellemezte, amelynek rácsállandói a=0,5409 nm, b = 0,5414 nm és c=3,0914 nm voltak. Ezt egyetlen kristályon végzett röntgendiffrakciós méréssel állapítottuk meg.
A létrehozott kompozíciót felhasználtuk arra is, hogy váltakozóan kettős réz-oxid és kettős bizmut-oxid lapokat készítsünk. Ezeknél a szomszédos Cu-0 lapok között Ca2+ és Sr2+ kationok voltak, míg a Cu-0 és a Bi-0 lapok között Sr2+ kationok voltak. Nagy felbontóképességű elektronmikroszkóppal kimértük, hogy a b tengely ebben az esetben 2,707 nm, ami mintegy ötszörös növekedést jelent a cella alatti méretekhez képest. Ez a szuperstruktúra a röntgendiffrakciós vizsgálatokban ugyancsak megfigyelhető, de nagyobb kristályszerkezeteket vizsgálva úgy tűnik, hogy mind az a, mind a b tengely mentén jellemző.
Meg kell jegyezni, hogy ha a fenti képletben a z értéke a szupravezető fázisban jelen lévő fém-oxidnál 0,1 és 0,9 között van, a és b nagyjából 0,54 nm, míg c 3,1 nm értéket vesz fel, az elemi cellát minden irányban 90° körüli szög jellemzi, vagyis legalábbis közelítőleg köbös szerkezet alakul ki. A vizsgálatok szerint az elemi cella egy-egy jellemző mérete 2 és 10 közötti többszörösével szintén előfordul, vagyis a szupravezető fázisra szuperstruktúrát alkotó cellák szintén jellemzőek.
Claims (13)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOK1. Szupravezető kompozíció bizmut-, stroncium-, réz- és oxigéntartalommal, azzal jellemezve, hogy BiaSrbCacCu3Ox összetétel mellett kalciumot tartalmaz, ahol a értéke 1 és 2 közé, b értéke 3/s és 4 közé, c értéke % és 2 közé esik, továbbá x=(l,5a+b+c+y), itt y értéke 2 és 5 között van, míg a b+c összeg értéke legalább 3/2, de legfeljebb 5, valamint hogy átmeneti hőmérséklete legalább 70 °K.
- 2. Az 1. igénypont szerinti szupravezető kompozíció, azzal jellemezve, hogy a értéke Y és 2 közé, b értéke 3/2 és 4 közé, c értéke 1 és 3/2 közé esik, továbbá a b+c összeg értéke legalább 3, de legfeljebb 5.
- 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti szupravezető kompozíció, azzal jellemezve, hogy a értéke 2, b értéke 2 és c értéke 1.HU 217 018 Β
- 4. Szupravezető kompozíció bizmut-, stroncium-, réz- és oxigéntartalommal, azzal jellemezve, hogy BiaSrbCacCu3Ox összetétel mellett kalciumot tartalmaz, ahol a értéke 1 és 3 közé, b értéke 3/g és 4 közé, c értéke 3/,6 és 2 közé esik, továbbá x=(l,5a+b+c+y), itt y értéke 2 és 5 között van, ahol a b+c összeg értéke legalább 3/2, de legfeljebb 5, valamint hogy átmeneti hőmérséklete legalább 70 °K.
- 5. A 4. igénypont szerinti szupravezető kompozíció, azzal jellemezve, hogy a értéke 3/2 és 3 közé, b értéke 3/2 és 4 közé, c értéke ‘/2 és 3/2 közé esik, továbbá a b+c összeg értéke legalább 3, de legfeljebb 5.
- 6. Szupravezető kompozíció bizmut-, stroncium-, réz- és oxigéntartalommal, azzal jellemezve, hogy Bi2Sr3_zCazCu2O8+w összetétel mellett kalciumos fémoxidos fázist tartalmaz, ahol z értéke 0,1 és 0,9 közé, w értéke 0 és 12 közé esik.
- 7. A 6. igénypont szerinti szupravezető kompozíció, azzal jellemezve, hogy z értéke 0,4 és 0,8 közé esik.
- 8. A 6. vagy 7. igénypont szerinti szupravezető kompozíció, azzal jellemezve, hogy lapcentrált ortogonális kristályrácsban épül fel, amelynél a rácsállandók a=0,5409 nm, b=0,5414 nm és c=3,0914 nm, míg z értéke 0,6 és 0,7 közé esik.
- 9. Eljárás bizmut-, stroncium-, réz- és oxigéntartalmú szupravezető kompozíció előállítására, amikor is bizmut, stroncium és réz prekurzor oxidvegyületeit vagy oxidvegyületeit sztöchiometriai mennyiségben összekeveijük, és a keveréket kiégetjük, azzal jellemezve, hogy BiaSrbCacCu3Ox összetételt biztosító sztöchiometriai arányban a keveréket kalciummal egészítjük ki, ahol a értéke 1 és 3 közé, b értéke 3/8 és 4 közé, c értéke 3/l6 és 2 közé esik, továbbá x=(l,5a+b+c+y), itt y értéke 2 és 5 között van, ahol a b+c összeg értéke legalább 3/2, de legfeljebb 5, majd kiégetés céljából a keveréket levegőatmoszférában 775 °C és 900 °C közötti hőmérsékleten legalább 8 és legfeljebb 48 óráig tartjuk, majd a kapott anyagot 100 °C hőmérséklet alá lehűtjük.
- 10. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a megemelt hőmérsékleten tartott kompozíciót gyorshűtéssel hűtjük 100 °C hőmérséklet alá.
- 11. A 9. vagy 10. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az oxidvegyületeket vagy a prekurzor oxidvegyületeket olyan sztöchiometriai arányban keverjük Össze, hogy a értéke 3/2 és 3 közé, b értéke 3/2 és 4 közé, c értéke '/2 és 3/2 közé esik, továbbá a b+c összeg értéke legalább 3, de legfeljebb 5.
- 12. Eljárás elektromos áram vezetésére maradékellenállás nélküli áramvezető anyagban, azzal jellemezve, hogy áramvezető anyagot készítünk BiaSrbCacCu3Ox összetétellel, ezt legalább 77 °K és legfeljebb 115 °K közötti hőmérsékletre lehűtjük, majd az anyagon belül a hőmérséklet fenntartása mellett az áram folyását megindítjuk.
- 13. Josephson-effektust megvalósító eszköz, amely szupravezető anyaggal van kialakítva, azzal jellemezve, hogy szupravezető anyagát BiaSrbCacCu3Ox összetételű fázis alkotja, ahol a értéke 1 és 3 közé, b értéke 3/s és 4 közé, c értéke 3/if, és 2 közé esik, továbbá x=(l,5a+b+c+y), itt y értéke 2 és 5 között van, míg a b+c összeg értéke legalább 3/2, de legfeljebb 5.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US15310788A | 1988-02-08 | 1988-02-08 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU891437D0 HU891437D0 (en) | 1991-11-28 |
| HUT57939A HUT57939A (en) | 1991-12-30 |
| HU217018B true HU217018B (hu) | 1999-11-29 |
Family
ID=22545802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU891437A HU217018B (hu) | 1988-02-08 | 1989-02-03 | Szupravezető kompozíció bizmut-, stroncium-, réz- és oxigéntartalommal, eljárás ilyen kompozíció előállítására, valamint eljárás elektromos áram vezetésére maradék-ellenállás nélküli áramvezető anyagban, és Josephson-effektust megvalósító eszköz |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2850310B2 (hu) |
| KR (1) | KR970000482B1 (hu) |
| AU (1) | AU617765B2 (hu) |
| CA (1) | CA1341237C (hu) |
| DK (1) | DK172938B1 (hu) |
| HU (1) | HU217018B (hu) |
| NO (1) | NO180043C (hu) |
| RU (1) | RU2056068C1 (hu) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0327044B2 (de) * | 1988-02-05 | 1998-04-22 | Hoechst Aktiengesellschaft | Supraleiter und Verfahren zu seiner Herstellung |
| JPH01212227A (ja) * | 1988-02-17 | 1989-08-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 酸化物超伝導材料 |
| DE4108869A1 (de) * | 1991-03-19 | 1992-09-24 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung eines bismut enthaltenden supraleitenden materials |
| RU2460175C1 (ru) * | 2011-05-12 | 2012-08-27 | Учреждение Российской академии наук Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН | Сверхпроводящий композиционный материал на основе втсп соединений и способ его получения |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2506892B2 (ja) | 1988-02-05 | 1996-06-12 | 松下電器産業株式会社 | 酸化物超伝導材料 |
| JP2629771B2 (ja) | 1988-02-05 | 1997-07-16 | 松下電器産業株式会社 | 酸化物超伝導材料 |
| US5181481A (en) * | 1991-03-25 | 1993-01-26 | Foster Wheeler Energy Corporation | Fluidized bed combustion system and method having multiple furnace sections |
| JPH0643268A (ja) * | 1992-07-27 | 1994-02-18 | Casio Comput Co Ltd | ストップウオッチ装置 |
-
1989
- 1989-02-03 RU SU894830651A patent/RU2056068C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1989-02-03 JP JP1502391A patent/JP2850310B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1989-02-03 HU HU891437A patent/HU217018B/hu not_active IP Right Cessation
- 1989-02-03 KR KR1019890701845A patent/KR970000482B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1989-02-03 AU AU30689/89A patent/AU617765B2/en not_active Ceased
- 1989-02-03 CA CA000590128A patent/CA1341237C/en not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-07-13 NO NO903160A patent/NO180043C/no not_active IP Right Cessation
- 1990-08-07 DK DK199001881A patent/DK172938B1/da not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK188190A (da) | 1990-08-07 |
| JPH03502918A (ja) | 1991-07-04 |
| NO180043C (no) | 1997-02-05 |
| JP2850310B2 (ja) | 1999-01-27 |
| AU617765B2 (en) | 1991-12-05 |
| HU891437D0 (en) | 1991-11-28 |
| CA1341237C (en) | 2001-05-22 |
| NO903160L (no) | 1990-07-13 |
| HUT57939A (en) | 1991-12-30 |
| RU2056068C1 (ru) | 1996-03-10 |
| NO903160D0 (no) | 1990-07-13 |
| KR900700390A (ko) | 1990-08-13 |
| DK172938B1 (da) | 1999-10-11 |
| DK188190D0 (da) | 1990-08-07 |
| KR970000482B1 (ko) | 1997-01-13 |
| AU3068989A (en) | 1989-08-25 |
| NO180043B (no) | 1996-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5100866A (en) | Process for producing compound oxide high temperature superconducting material Tly Cul-y O3-z where RE=Y or La | |
| US5703021A (en) | Process for making high temperature Bi-Sr-Ca-Cu oxide superconductor | |
| KR0123196B1 (ko) | 초전도 금속 산화물 조성물 및 그 제조 및 사용방법 | |
| US4929594A (en) | Superconducting composition Tl2 Ba2 CuO6+x and process for manufacture | |
| DE68913749T2 (de) | Supraleitende metalloxid-zusammensetzungen. | |
| US6855670B1 (en) | Superconducting bismuth-strontium-calcium-copper oxide compositions and process for manufacture | |
| HU217018B (hu) | Szupravezető kompozíció bizmut-, stroncium-, réz- és oxigéntartalommal, eljárás ilyen kompozíció előállítására, valamint eljárás elektromos áram vezetésére maradék-ellenállás nélküli áramvezető anyagban, és Josephson-effektust megvalósító eszköz | |
| US5017554A (en) | Superconducting metal oxide Tl-Pb-Ca-Sr-Cu-O compositions and processes for manufacture and use | |
| US5264414A (en) | Superconducting metal oxide (Tl,Bi)1 Sr2 Ca2 Cu3 O.sub.y | |
| US5079217A (en) | Process for preparing homogenous superconductors by heating in a nitrogen dioxide containing atmosphere | |
| US8060169B1 (en) | Superconductive compounds having high transition temperature, and methods for their use and preparation | |
| EP0489087B1 (en) | Superconducting metal oxide compositions and processes for manufacture and use | |
| US5036043A (en) | Process for making 90 K superconductors | |
| CA1341621C (en) | Superconductivity in an oxide compound system without rare earth | |
| US5219833A (en) | Process for manufacturing single phase Tl2 Ba2 CuO6-x superconductors | |
| EP0428630B1 (en) | Superconducting metal oxide compositions and processes for manufacture and use | |
| JP2749194B2 (ja) | Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超電導体の製法 | |
| JP2817170B2 (ja) | 超電導材料の製造方法 | |
| DE68927914T2 (de) | Verfahren zur herstellung homogener hochtemperatursupraleiter | |
| JP3034267B2 (ja) | 酸化物超電導体 | |
| US5145834A (en) | Processes for making Tl-Ca-Ba-Cu-O, Tl-Sr-Ba-Cu-O and Tl-Sr-Cu-O superconductors by solid state synthesis | |
| Takano et al. | Crystal structure and resistivity of substituted LaSrYCu2O6 | |
| Sakurai et al. | Superconductivity at 60K in La 2-X Sr X CaCu 2 O 6 (O< X≦ O. 4) synthesized using an O 2-HIP technique | |
| WO1990009961A1 (en) | Process for making superconducting metal oxide compositions | |
| EP0441903A4 (en) | Superconducting metal oxide compositions and processes for manufacture and use |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |