RU2111570C1 - Высокотемпературный сверхпроводник - Google Patents
Высокотемпературный сверхпроводник Download PDFInfo
- Publication number
- RU2111570C1 RU2111570C1 RU93000556/09A RU93000556A RU2111570C1 RU 2111570 C1 RU2111570 C1 RU 2111570C1 RU 93000556/09 A RU93000556/09 A RU 93000556/09A RU 93000556 A RU93000556 A RU 93000556A RU 2111570 C1 RU2111570 C1 RU 2111570C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- superconducting
- superconductor
- selenium
- silver
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Сверхпроводник содержит, ат.%: лантан или иттрий 7,7 - 8,0; барий 15,4 - 16,0; серебро 23,1 - 24,0; селен 52,0 - 53,9. Химическая структура выражается формулой Y1Ba2Ag3Se7-x или La1Ba2Ag3Se7-x, где x изменяется от 0 до 0,5. Температура перехода в сверхпроводящее состояние составляет 373 K. 1 ил.
Description
Изобретение относится к сверхпроводящим материалам и может быть использовано в таких областях, как энергетика (системы генерирования, хранения и передачи энергии на расстояния), транспорт (авиа- и космические аппараты, поезда на магнитной подушке), электроника и вычислительная техника (сверхпроводящие квантовые интерферометры, сверхпроводящие элементы памяти), физика элементарных частиц (сверхпроводящие ускорители), горнодобывающая промышленность (магнитные сепараторы) и медицина (сверхпроводящие томографы).
Широко известное в высокотемпературных сверхпроводниках (ВТСП) соединение YBa2Cu3O7 с температурой перехода в сверхпроводящее состояние порядка 90 K относится к оксидному медьсодержащему сверхпроводнику на основе иттриевобариевой керамики.
Соединение это имеет кристаллическую структуру, которая близка к структуре перовскита, и, как указано выше, невысокую температуру перехода. Невысокая температура перехода 93 K означает необходимость использования хладагента и обусловлена появлением в кристаллической структуре кислородпероксидной цепочки O
Целью изобретения является повышение температуры перехода в сверхпроводящее состояние.
Целью изобретения является повышение температуры перехода в сверхпроводящее состояние.
Поставленная цель достигается тем, что в сверхпроводник, содержащий в основе иттрий или подобный ему лантан, барий и серебро и имеющий ромбическую структуру, введен селен при следующем соотношении ингредиентов, ат. %: иттрий (лантан) 7,7 - 8,0, барий 15,4 - 16,0, серебро 23,1 - 24,0, селен 52,0 - 53,9, причем его химическая структура выражается формулой YBa2Ag3Se7-х, или LaBa2Ag3Se7-x, где x - нарушение стехиометрии, т.е. недостаток селена, изменяется от 0 до 0,5.
Для получения сверхпроводника YBa2Ag3Se7 или подобного сверхпроводника LaBa2Ag3Se7 были подготовлены три селенидных соединений: селенид серебра Ag2Se, селенид бария с селеном (ввиду непрочного соединения селенид бария) BaSe+Se2, селенид иттрия (лантана) Y2Se3(La2Se3). Для получения вещества с заданным стехиометрическим составом исходная смесь была помещена в тигель технологической установки, в котором при высокой температуре проходила твердофазная реакция:
Полученный сверхпроводник в виде поликристаллического порошка темно-серого цвета явился оптимальным по своим сверхпроводящим свойствам при x - 0. При приближении x к величине 0,5 наблюдалось существенное уменьшение температуры перехода в сверхпроводящее состояние. Поэтому высокотемпературное сверхпроводящее соединение синтезировано вышеуказанной твердофазной реакцией.
Полученный сверхпроводник в виде поликристаллического порошка темно-серого цвета явился оптимальным по своим сверхпроводящим свойствам при x - 0. При приближении x к величине 0,5 наблюдалось существенное уменьшение температуры перехода в сверхпроводящее состояние. Поэтому высокотемпературное сверхпроводящее соединение синтезировано вышеуказанной твердофазной реакцией.
Элементарная ячейка заявленного сверхпроводящего материала ромбическая, в которой:
- атомы серебра с координационным числом равным 5 расположены в центре квадратов, образующих двумерные слои. Эти квадраты являются основаниями пирамид, в вершинах которых расположены атомы селена;
- атомы серебра с координационным числом равным 4 имеют селенидное окружение в виде плоского квадрата, образуют линейные цепочки вдоль оси b путем соединения таких квадратов вершинами. Атомы селена, входящие в цепочку и находящиеся в вершинах оси c, являются одновременно вершинами пирамид;
- ионы бария, как и серебра, расположены вдоль оси c с ориентацией по оси b, при этом ионы бария локализованы внутри вышеуказанных слоев серебра и селена;
- ионы иттрия (лантана) расположены вдоль оси c с ориентацией по оси b между двумерными слоями серебра и селена.
- атомы серебра с координационным числом равным 5 расположены в центре квадратов, образующих двумерные слои. Эти квадраты являются основаниями пирамид, в вершинах которых расположены атомы селена;
- атомы серебра с координационным числом равным 4 имеют селенидное окружение в виде плоского квадрата, образуют линейные цепочки вдоль оси b путем соединения таких квадратов вершинами. Атомы селена, входящие в цепочку и находящиеся в вершинах оси c, являются одновременно вершинами пирамид;
- ионы бария, как и серебра, расположены вдоль оси c с ориентацией по оси b, при этом ионы бария локализованы внутри вышеуказанных слоев серебра и селена;
- ионы иттрия (лантана) расположены вдоль оси c с ориентацией по оси b между двумерными слоями серебра и селена.
Достижение цели - повышение температуры перехода в сверхпроводящее состояние - иллюстрируется чертежом, на котором представлена зависимость магнитной восприимчивости полученного сверхпроводника YBa2Ag3Se7 от изменения температуры. Критическая температура сверхпроводника приближается к 373 K. Теоретическая температура перехода определена авторами и составляет 372 K. Температура перехода в сверхпроводящее состояние заявленного сверхпроводника обусловлена появлением в кристаллической структуре селенид-иона Se .
Таким образом, сверхпроводящая природа рассматриваемого сверхпроводника при температурах ниже 373 K доказана с помощью эффекта Мейснера, который очевиден из данных по магнитной восприимчивости, приведенной на чертеже. Так что неопровержимым признаком сверхпроводимости является диамагнетизм, который выражается в отрицательной магнитной восприимчивости.
Из этого следует, что заявленный высокотемпературный сверхпроводник является действительно высокотемпературным сверхпроводником, ибо под высокотемпературным сверхпроводником понимали лишь антитезу обычного низкотемпературного сверхпроводника, требующего охлаждения. Заявленный сверхпроводник обладает более высокой температурой перехода, превышает на 163 K тот же критический параметр у известного соединения и не требует охлаждения.
Использование заявленного изобретения позволяет повысить рабочую температуру эксплуатируемых устройств без необходимости использования хладагента и, следовательно, увеличивает эффективность и расширяет возможности применения сверхпроводящего соединения. Изобретение обусловило возможность раскрытия механизма возникновения явления ВТСП на базе установленных фундаментальных закономерностей свойств веществ и структурного представления материи, что позволяет синтезировать с устойчивой сверхпроводимостью ВТСП-материалы при 1100 K.
Claims (1)
- Высокотемпературный сверхпроводник, содержащий иттрий или лантан и барий и имеющий ромбическую структуру, отличающийся тем, что он дополнительно содержит серебро и селен при следующем соотношении компонентов, атм.%:
Иттрий или лантан - 7,7 - 8,0
Барий - 15,4 - 16,0
Серебро - 23,1 - 24,0
Селен - 52,0 - 53,9
причем его химическая структура выражается формулой Y1Ba2Ag3Se7 - x или La1Ba2Ag3Se7 - x, где Х изменяется от 0 до 0,5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93000556/09A RU2111570C1 (ru) | 1993-01-05 | 1993-01-05 | Высокотемпературный сверхпроводник |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93000556/09A RU2111570C1 (ru) | 1993-01-05 | 1993-01-05 | Высокотемпературный сверхпроводник |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93000556A RU93000556A (ru) | 1995-03-10 |
RU2111570C1 true RU2111570C1 (ru) | 1998-05-20 |
Family
ID=20135274
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93000556/09A RU2111570C1 (ru) | 1993-01-05 | 1993-01-05 | Высокотемпературный сверхпроводник |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2111570C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6465739B1 (en) | 1993-12-21 | 2002-10-15 | Finch International Limited | Very high temperature and atmospheric pressure superconducting compositions and methods of making and using same |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5518972A (en) | 1993-12-21 | 1996-05-21 | Finch International Limited | Ceramic materials and methods of making the same comprising yttrium, barium, silver, and either selenium or sulfur |
-
1993
- 1993-01-05 RU RU93000556/09A patent/RU2111570C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Всесоюзная конференция "Физика и химия высокотемпературной проводимости" (теоретические проблемы). Тезисы докладов. - Харьков: АН СССР, 1989, с.76-78. Высокотемпературные сверхпроводники/Под ред. Нельсона Д. и др. - М.: Мир, 1988, с.76-86. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6465739B1 (en) | 1993-12-21 | 2002-10-15 | Finch International Limited | Very high temperature and atmospheric pressure superconducting compositions and methods of making and using same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Subramanian et al. | Crystal structure of the high-temperature superconductor TI2Ba2CaCu2O8 | |
Rahman et al. | A review on cuprate based superconducting materials including characteristics and applications | |
Takayama-Muromachi | High-pressure synthesis of homologous series of high critical temperature (T c) superconductors | |
Owens et al. | The new superconductors | |
Siegal et al. | Synthesis and properties of Tl–Ba–Ca–Cu–O superconductors | |
Haldar et al. | A new high-T c superconductor containing thallium and its crystal structure: The “1212” phase (Tl 1-x Bi x) 1.33 Sr 1.33 Ca 1.33 Cu 2 O 6.667+ δ | |
Baumert | Barium potassium bismuth oxide: A review | |
Alecu | Crystal structures of some high-temperature superconductors | |
RU2111570C1 (ru) | Высокотемпературный сверхпроводник | |
US5149687A (en) | Method for making oriented bismuth and thallium superconductors comprising cold pressing at 700 MPa | |
EP0701980B1 (en) | Oxide superconductor and method for manufacturing the same | |
CN1037796A (zh) | 涉及钇-硷土-铋-铜氧化物的新方法和新产物 | |
US5348935A (en) | Highly oxidized superconductors | |
US5599775A (en) | (Hg Cu)Bg2 Ca2 Cu3 Oy oxide superconductor and method of preparing the same | |
Shrivastava | Crystal structures of cuprate based superconducting materials | |
Yadava et al. | Structural ordering and chemical stability of a complex perovskite oxide DyBa2ZrO5. 5 with YBa2Cu3O7-δ superconductors | |
EP0288641A2 (en) | Parametrically modified superconducting material | |
JP2656531B2 (ja) | 酸化物超電導体 | |
Jaeger | Superconductivity—then and now | |
JP2727608B2 (ja) | 超伝導物質の製造方法 | |
JP2992422B2 (ja) | 酸化物超電導体 | |
Balchev et al. | Superconductivity at 103 K in CdBa 2 (Ca 0.7 Y 0.3) Cu 2 O y | |
JP2817170B2 (ja) | 超電導材料の製造方法 | |
Stanišić et al. | XPS and AES study of superconducting Y Ba Cu oxides | |
Martin et al. | A NEW 50 K SUPERCONDUCTOR, Tl 1+ x Ba 2− x− y La y CuO 5− δ, FIRST MEMBER OF THE SERIES Tl A2 Ca m− 1 CumO 2m+ 3 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050106 |