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超导体陶瓷材料的科学研究应用

超导体陶瓷材料科学研究

(草稿)

骆 萌

1986年,在超导科学中浮现了重大突破,Bednorz和Muller发现某些氧化物陶瓷具备超导性,①旋即在学术界引起非凡反响,由此各国科学家掀起了一场以研究金属氧化物陶瓷材料为对象,以摸索高临界超导体为目的“超导热”(注),至今仍在更深更广泛地领域发展。

超导电材料是新材料领域崛起一支极为重要,有人指出当前高温超导材料将在此后世纪得到广泛应用,在发电,供电,运送,医疗,科技和信息化工程等方面带来革命性发展生力军,对之研究,开发,应用必将增进材料科学发展,对经济影响限度也许超过电活和晶体管,在工农业各方面和人民生活中引起一场重大革命。

②超导电材料是一类在一定条件下电阻为零材料,超导体基本特性可用三个物理量来描述。

③即临界温度Te,临界磁物HC,临界电流Jo。

这三个物理量互相有联系,参见关于示意图。

临界温度(Tc)是材料从正常态转变到超导态温度,临界磁场(Hc)是这样物理概念,在临界温度下施加一种不不大于Hc磁场,从而使超导材料失去超导性。

临界电流(Jo)指在一定温度和磁场下,超导体通过电流限度(不不大于此限度超导体就会转变成其她材料),超导体最为直观性质是直流电阻为零,但仅有此种特性还不一定是超导体,还要具备在零电阻温度时,其内部磁场强度为零。

这个概念出自迈斯纳效应,WMeissner

等依照实验事实指出,如果超导体在磁场中冷却到转变温度如下,则在转变之处磁感应线将从超导体内被排出。

④这个成果日后由理论计算出来,因而,超导体除直流电阻为零外,其最为本质性质是完全抗磁性,超导体材料已发既有数千种,普通分为第Ⅰ类超导体和第Ⅱ类超导体(其图象见④P400,图4),第一类超导体(涉及除银和钒以外纯金属),第二类超导体涉及铌,钒各种超导体合金及化合物。

⑤如当前正在研究高Tc氧化物超导体,第Ⅰ类和第Ⅱ类超导体超导电机制没有区别,在两种类型零磁场中,在超导态——正常态转变之处具备相似热学性质,但迈斯纳效应则完全不同,第Ⅰ类超导体完全排除磁场,直到超导体电性突然破坏,然后磁场完全穿透。

抱负第Ⅱ类超导体完全排除磁场直到磁场达到某Hc以上,磁场受到某些排除,但样品仍保持电超导,在更强磁场Hc2下,磁通完全穿透。

同步超导电性消失,变成正常态。

当前有第三类以上超导体,关于进展另文简介,从材料使用角度,一种优良超导体规定临界温度,临界磁场和临界电流三个参尽量高些,并且越高,实用价值越大。

 

 

超导体材料研究发展概况

普通铜钱,铝钱在通电时是有电阻。

如何减少电阻始终是物理学家研究课题,许多金属材料电学性质,随着温度下降,电阻会减少,当样品冷却到绝对零度附近时,电阻率几乎为零,这时它具备超导电性,19荷兰科学家RQunes一方面发现水银(汞)有超导性,这是她在实现惰性气体He液化之后,在液He温区测量金属导电性能时意外发现,在临界温度Tc=4.2K(-269kc)时,金属汞会突然失去电阻,并呈现抗磁性。

后来,物理学家又进行了大量研究,发现某些金属和合金在低温下具备超导性,如Pb,PbBi合金等。

但此外许多金属,虽然处在极低温度(<1k)亦没有呈现超导性。

同步关于超导电性机理始终没有对的理论阐述,直到1957年,美国科学家BardcenCooper和Schriffer等人,⑥对不可思议超导性现象,提出了全面系统合理解释(即BCS)。

简朴地说,BCS理论是由于电声子相反作用产生吸力。

而导致在费米面附近动量相等,自旋和动量方向相反电子形成成子对这一理论图象。

而建立某种微观理论,给出临界温度为:

Tc=1.14θexp【-1/υ0】.式中:

D是费米面上电子态密度,υ为电子一声子(点阵)互相作用,θ是德拜温度,该Tc值与实验数据完全吻合。

故这个理论对某些元素解释是成功,如超导体是金属内传导电子有序态,这一有序性是松散结合电子对形成。

在超低温条件下,电子对会大量形成,并以一定速度,无损耗地移动,在宏观上体现为电流能无阻档地流动,从而使金属材料呈现出超导性。

当温度升高时,金属内部热运动会加刷。

热运动不但会破坏电子对,还会影响别的电子对形成。

当大多数电子对不存在时,材料超导性就会消失而恢复常态,概据为,在低温转变温度温度下,电子是有序,导致超导性,但高于转变温度时,它们是无序,材料是正常态,正常态与超导态之间转变在热力学上,是可逆。

这便是超导物理学发展中起着重要作用BCS理论。

五十年代后期以来,发现了超导电临界温度(Tc)升高,许多高磁场条件金属化合物超导体研制出来,称之为第二类超导体,这种超导体特点,在几万高斯磁场下,通过几万安培电流依然保持超导态,这样在强磁性电子材料方面有重要应用价值,同步超导隧道效应(约瑟夫逊效应)又发现了,它导致了“量子干涉器”等电子器件浮现,在薄弱磁场,电压检查等方面具备不可比拟优势,从此,超导体从完全理论性研究变成一门新技术——超导电技术,这项新技术有许多重要应用,如磁场探测仪可用于采矿,地质,高能物理等方面,还可用于电子,机械,情报,医疗,交通运送,基本科学等方面。

实现超导电技术重要障碍,在于这时超导电体临界温度很低,该技术需在液氦温区工作。

高磁场超导电材料

化合物

Tc(K)

化合物

Tc(n)

Nb3Sn

18.05

V3Ga

16.5

Nb3Ge

23.2

Nb3Si

17.1

Nb3AL

17.5

Pbmof~4S6

14.4

NbN

16.0

Ti2CO

3.44

(SN)x聚合物

0.26

La3In

10.4

 

 

从而浮现一系列问题,如液He成本昂贵,设备复杂,维修困难,安全系数小等,除非在某些非此不可重大项目外,普通不用超导电技术,因而,把超导体临界温度提高到液氮温区(—96℃)或更高温度,才干大大简化工作条件,实现超导电技术普及和实用化规定,故长期以来,实当前液氮温区超导自然成为各位科学家为之奋斗目的。

高Tc氧化物陶瓷发现开创了超导电技术一种新里程碑。

国际商用机器公司(IBM)瑞士实验室两位科学家,贝德诺尔兹和米勒最先发现了高温超导材料,这种由钡,铜,氧构成金属氧化物,在30K(-245℃)时呈现超导性,这一重大发现出于偶尔,贝和米工作是从事绝缘氧化物,铁电体和介质材料研究,日后专门研究各种氧化物电子性质。

1986年1月,她们研究BaLaCu氧化物时发现,此材料在13K(-260℃)时电阻为零,同年4月刊登了第一篇论文后来,数月中,她们采用元素替代办法,使这种多元氧化物电阻为零温度提高到35K(-238℃),并证明了抗磁性存在,这一很故意义开创性工作,导致了全世界摸索高温超导体热潮,使超导研究从金属化合物超导体研究转为金属氧化物超导体研究。

不久,日本东京大学工学部专家又将超导温度提高到37K。

12月30日,美国休斯郭大学朱经武又将零电阻温度提高到40.2K,到了1987年,氧化物超导研究顿时热闹起来,陶瓷超导体Tc值超过了液氮温度,这一研究突破可从中科院物理所工作来看。

71986年9月,该所在赵忠贤领导下,开始氧化物超导体工作,不久在这方面获得进展。

2月15日,美国朱经武,吴茂昆获得零电阻温度为98K超导体。

3月3日,日本宣布发现零电阻温度,为123K超导体。

3月12日,北京大学成功地用液He进行超导浮经原实验。

日后美国橡树岭国家实验室和日本筑波使大学均有制备成功室温超导体极道,这将为超导材料研究开辟辽阔前景,至今世界各国已经对各种氧化物超导体陶瓷进行了进一步探讨。

由于在氧化物陶瓷超导体方面卓越工作以及在科学上贡献,瑞典科学院将1987年诺贝尔物理学奖授于瑞士苏黎士IBM研究实验室阿列克斯米勒与乔治,比德诺尔兹,以表扬她们由于发现新型氧化物陶瓷材料而使超导研究浮现创世纪性突破。

值得特别指出,这是几千年来陶瓷领域第一项获得诺贝尔奖,请人们怀念和高兴。

 

超导电材料研究开发之通过

第一阶段1911-1957年 低温物理学,汞和其她金属及金属超导性发现,研究,BCS理论提出。

第二阶段1957-1986年 高磁场超电导材料发现,第二类超导体,超电导应用技术开发。

第三阶段1986- 高临界温度超电导材料发现,液氮温区以上超导技术应用。

 

 

提高临界温度

普通来说,超导性是在低温下浮现,在元素周期表中大多数具备超导性金属元素,都是在绝对温度附近浮现。

此外某些,第二类超导性临界温度亦不高,如合金,金属间化合物和半导体,当前已知零电阻温度从23.2K(合金,Nb3,Ge)至0.01K(某些半导体,见AIPHandbook,3rded)因而,以往超导体是在极低温度下才干工作,难以实现推广使用。

超导电技术之因此长期得不到普及本源。

是超导体材料临界温度很低,需在液氮温区工作,存在复杂而昂贵制冷问题。

因而,寻找在较高温度下工作超导体,已成为科学家长期梦想目的。

一方面实当前液氮区(-96℃)以上临界温度超导体就已经很抱负了,这种条件当前有了很大改进,液氮不但便宜,并且容易生产使用,使用液氮设备也较简朴和易于维护,安全性较高。

从19到1986年初,超导转变温度(Tc)始终以每增长4K缓慢速度增长,见图(9),以此速度推侧。

要到21,超导材料Tc才有也许达到液氮温度(77K)以上,这也是超导材料普遍应用前提。

1986年后来,由于发现新型氧化物陶瓷超导性,状况大为改观,Bednorz和MullerLa-Ba-Cu-O系统超导材料Tc为30K左右,使Tc提高了一倍,初步展示了陶瓷超导体前景,1987年,氧化物陶瓷超导体材料Tc已达到液氧温区(-96℃)以上,美国休斯敦大学朱经武等人研制钇酮氧化物以超导转变温度在90K以上,中华人民共和国物理学家获得了这种超导体转变温度为100K,抗磁性93K成果,美国瑞士IBM实验室制备超导薄膜,其零电阻温度达87.5K,有也许成为将来材料基本原料。

日本几家大公司也先后研制出了温度为87K材料,系钇,钡,铜,氧化物,把烧结成氧化物研成粉未,再放入外径为1-2um铜金属内,再将铜管逐渐拉伸,可制成直径为0.6mm陶瓷线材,长达数10米。

此外,还制成了厚10mm,宽5mm带材,其超导转变温度达93.5K.

高临界温度超导体重大突破,以液态氮代替液氮作超导体冷却剂,成本可大大减少。

效益提高20倍,便于广泛应用。

关于当前所记录最高超导温度记录,是不同,有说是90K,有说是120K,有说是220K尚有说室温下,如美国洛克希德公司和日本筑波大学实验都宣称有超导温度在室温15-50℃超导体,这种说法反映了人们使用超导转变温度,临界温度和零电阻温度等名词混乱状况,如说,临界温度(Tc)是材料正常态转变至超导态温度,实际在起本质上是不严谨,如说“浮现超导临界温度”,事实上是指某种材料超导性温度范畴,依习惯说,临界温度这个概念很重要,普通取超导体转变温度较为合理。

 

 

材料基本上是“陶瓷”

氧化物超导体,事实上是一种新型陶瓷材料,与氧化物陶瓷,绝缘体和介电材料很关于系。

此类超导体可以是单晶,10如V SrTi2,La2Ti2O3,高Tc超导单晶YBa2Cu3O7(畸变钙钛矿型),(Lal-xSrx)2CuO4-8(K2NiF4型),亦可以是多晶体,如M2Ba2YCa3Ox体系11Bi-Sr-Ca-Cu-O系。

12等,从这些构成特点来看。

在某种重要意义上讲,超导能与玻璃和釉料相比较,固然超导体还可以作成涂层或薄膜形式,到当前为止,至少有五种重要超导体已经核算:

*La-Ba-Cu氧化物(Muller/Bednorz1986)

*Y-Ba-Cu氧化物(Chu/universityofHouston90k)

*Bi/Ca/Sr/Al/Cu氧化物(Maeda/Japan,12ok)

*La-Sr-Nb-氧化物(Ognshi/Jopan,255k)

*Bi/Pb/Sb/Sr/Ca/Cu氧化物(Liu/China/130k,1989)

采用元素取代或替代办法,可以衍变生成各种各样也许具备超导性复合物,提高超导体转变温度,改进其电磁性质。

17对具备正交钙钛矿结物Y-Ba-Cu-O系高Tc氧化物进行这方面研究。

在特定元素配比(123)化合物中,用稀土元素置换Yba2CU3O7-0化合物Y元素,除少数元素(Ce,Pm)外,大某些由镧系元素所构成ReBa2Cu3O7-5化合物零电阻温度都可以超过85k,有也许在液氮温区工作。

但用3d族元素(Fe,Ni…)置换Cu,则随着置换增长。

Tc迅速下降。

从数量上说,多元金属氧化物可以通过变化其原子配比和元素掺杂来研究其性能变化,确切找出超导相,在Tc=22kBi-Sr-Cu-O系超导体基本上添加铝或钙绝等元素,也许显示比110K更高温超导电性,对不同名义成分Bi-Sr-Ca-Cu-O系样品,如Bi-Sr,Ca,Cu=1:

1:

1:

2(1112)或1111、1113、4224、4334、4424、4336等,通过恰当工艺条件可获得高温超导电性。

其中Bi,Sr,Ca,Cu2O相有超导性,110K超导相和90K超导相,且呈体超导电性。

事实阐明,元素置换在超导研究中发挥巨大作用,元素显换和掺杂也是此后探素更高温超导材料有效途径之一。

此类新型氧化物超导陶瓷,固然不是任何陶瓷学家熟悉老式陶瓷制品,它是50年来精密陶瓷基本上发展起来一类新型陶瓷,精密陶瓷(ModernCeramics)中有氧化物陶瓷(如AL2O3,ZrO2,MgO.BeO和MgAL2O4等),磁性陶瓷,如PbFe12O19,ZnFe2O4和YbFe10O24等强介电体陶瓷。

(如BaTiO3)氧化物,碳化物和硼化物(如:

Si3N4,SiC,B4C和TiB2)等种类。

13这些精密陶瓷,又称高档陶瓷材料(AdvancedCeramicsmaterial),不是采用粘士或其她天然矿物作原料老式陶瓷产品,但普通仍沿用陶瓷生产办法,涉及粉碎,加工,成型,煅烧等过程制成,这种无机多晶产晶仍称之为陶瓷。

14高温超导体制备亦不例外,它可以通过固相反映烧结而成,同样实现了成瓷过程,从种类看高温超导体材料是氧化物陶瓷,从性能看,它是一类具备超导电性陶瓷,不妨将其命名为“超导电陶瓷”以与绝缘体陶瓷区别。

超导电材料原料是特种陶瓷工业普通采用,大多为很纯氧化物,碳酸盐,硝酸盐或草酸盐,所采用化学元素是人们很熟悉,下面列举作为超导材料构成元素在地壳构成(涉及大气层,水层和岩石层,重量%)中相对含量(丰度)15

 

 

 

 

O2

48.6

Ba

Sr

0.040

0.015

Nb

 

0.002

Si

26.3

Cu

0.007

Pb

0.0016

AL

7.73

Y

0.002

Sb

10×10-4

Ca

3.45

La

0.0018

Tl

30×10-5

Ti

0.42

s

 

Bi

Ag

2.0×10-5

1.0×10-5

当前超导体陶瓷大都采用氧化物作原料,如CuO,CaO,ZrO2,Y2O3,

PbO,Bi2O3.AL2O3,SiO2,Sr2O3,Nb2O3等等,以往作为高温材料,在科技领域和工业生产大量使用,制成氧化物陶瓷具备化学稳定性好(如抗氧化性),熔解温度(MP℃以上,)高温强度大等特性。

而由Muller和Bednorz发现氧化物陶瓷具备高温超导体电性则是此外一种完全不同状况,是出当前摄氏温度如下特殊电性,即在低温下某一临界温度,材料电阻突然消失现象,这种零电阻现象称之为超导现象,这一重大突破,从普通意义上说是一种出乎意料好偶尔性突破,这种状况存在是不多见,科学史证明偶尔性中包括着必然性,超导研究重大突破。

是长期坚持基本研究成果,其条件有理论基本,可靠实验技术和适当材料等三方面,六十年代以来,超导基本理论形成和超导电技术以及关于低温物理实验技术和电子学日益完善状况,为寻找高Tc超导材料进行了大量摸索,选取材料构成了研究核心。

材料科学惯用有金属材料,无机非金属材料和有机高分材料,与电子工业关于,并且有超导电性能重要是金属材料,以往人们对金属和合金以及化合物进行了大量研究,发现元素同期表中许各种元素具备低温下超导电性,但这些超导材料临界转变温度很低,普通在绝对零度附近。

最高零电阻温度不超过30K,如何提高Tc,必要寻找其她材料。

高Tc超导体发现。

就是在电子材料基本研究中诞生。

电子学发展始终离不开材料应用这个基本,从晶体管,电子管至半导体,集成电路以至计算机,微解决机和机器人等重大发现和创造,都离不开硅酸盐和无机材料进步。

回顾固体电子学和进程,正是由于半导体单晶完整性和高纯度以及杂质控制技术进步,才导致了各种固体元件浮现。

科学界运用这种技术研究陶瓷材料导电性,介电性以及色调,透明度和电光性能,已经能制导致各种功能新型陶瓷。

16在电子陶瓷研究进一步发达条件下。

贝德诺尔茨和米勒从绝缘氧化物铁电体和介质材料开始,通过近年艰难努力,终于从镝,钛铜等多元素氧化物中发现了高Tc超导性,在科学史建立了不构功勋。

咱们懂得,陶瓷材料在电子行业有各种应用,重要涉及,装置瓷,电真空瓷,电容器(涉及铁电瓷),压电瓷,半导体瓷,磁性瓷和其她瓷,如微波介质,热释电瓷,电光,光弹,光纤材料等,重要运用陶瓷是绝缘体,有介电性等。

17因而,当1986年4月,Bednoeze和Muller发布Za-Bu-Cu-O系材料具备超导性以来,人们才懂得陶瓷可以导电,并且在某条件下可以成为超导电体,同步,这一重大发当前学术界引起争议和怀凝。

9由于超导体与作为绝缘体陶瓷,在概念上是相矛盾,甚至有物理学家对此加以否定。

不久,各国许多科学家从实验中重现这个实验,成果,证明某些多元氧化物陶瓷中确存在超导性,特别是到了1987年,美国,日本,中华人民共和国,欧洲国等科学家又发现了Tc达90K以上陶瓷超导体,从而引起了全世界从政治家到市民普遍注重,进行了一场激烈“超导体陶瓷”研究竞争。

陶瓷是烧结物,其微晶粒呈现无序排列,成多晶多相构造,其电阻很大,普通不导电。

故大多数陶瓷是绝缘。

金属氧化物陶瓷则有些不同,它从来作为介电陶瓷重要构成而用于各方面,如果在其中添加适量杂质,制成半导体陶瓷,如了压敏电阻,热敏电阻和PTC等电子元件,人们很早就注意到,过渡元素氧化物有各种可资运用性质,如VO2Tc为50℃,被广泛用于火灾及警器热敏元件,因而称为“导电陶瓷”。

铁电陶瓷是另一类电子材料。

以钛酸钡系为代表,介电常数非常高,添加各种物质会使特性大幅度变化,重要用作陶瓷电容器材料,日后又发现了透明铁电陶瓷,锆钛酸铅陶瓷PLZI为代表,在PZT中添加Bi.Ba.Sn.La等元素氧化物,研究其性能变化,发现只有添加La陶瓷透光性最佳,此类材料是一种新型光电陶瓷材料,可运用外场电流变化变化其电极取向和大小从而控制透射光和反射光。

日后又在PLZT陶瓷中加入少量Fe2O3,得到具备光色效应透明铁电陶瓷。

此类性能优秀陶瓷研究办法对氧化物超导体发既有着重要作用,PLZT化学式Pbl-xlax-(ZryTi2)1-x/4O3,Lax在20-30%原子比,锆钛比Y/2可以为是从100/0度到0/100,事实上是Za2O3,PbO,ZrO2,TiO2等不同配比形成陶瓷材料,其构造为钙钛矿型(ABO3),其中A位置所有由Pb2+和La3+填满,而由B位置浮现空位来维持电中性。

每加入4个原子La,Y就应当形成一种B空位,以达到正负离子价数相平衡,如果其中具有一定量CuO,那么这种铁电材料就会变成超导陶瓷。

普通陶瓷是由绝缘体,但也有少数陶瓷材料在恰当状况下具备与液体强电解质相似离子导电率,二类是离子导电陶瓷,另一类是电子导电陶瓷,离子导电陶瓷由于它点缺陷浓度很高和离子易于迁移导致,如CaF2型固熔体,以ZrO2,CeO,ThO2为基,添加碱土金属或稀土氧化物形成可变构成缺陷固熔体,如:

(ZrO2)1-x(CaO□2-)x和(ZrO2,)1-x(YO、s1/2□O21-x)系固熔体,有很高氧离子缺陷浓度,在1000℃导电率达10-10-1西门子,可作为氧浓度测定仪和其她装置。

另一例子是陶瓷B-AL2O3(Na1-×ALl11O17+X/2),具备很高扩散系数和导电性,其晶体构造由尖晶石型铝氧基块和钠氧层交迭构成,基块间以铝氧桥O-AL-O-AL-O连接。

钠β-AL2O3导电性是由钠离子在垂直于C轴(NaO)一层平面内移动产生,这种材料不但用在硫钠电池,钠镍电池,隔膜材料,并且广泛用于电子手表,电子照相机,助听器和心脏起搏器中。

另一类导电陶瓷是掺锶铬酸镧,由SrO,Cr2O3,La2O3混合后,在℃左右烧结而成。

这种陶瓷材料在200-300℃时,电阻率只有AL2O3十万分一,在0.01mm下,熔点高.热稳定性好,抵抗钾离子腐蚀性能好是纯粹稀电子导电体,这与超导体已相去不远了。

本文之因此描述这些具备电性能陶瓷材料是为了破除陶瓷是电绝缘概念,同步阐明氧化物超导体浮现并非偶尔,而是在电子陶瓷材料进一步研究基本上发展起来。

作为超导电性陶瓷有其构造,性能和科学规律,需要人们去结识。

陶瓷超导体是用固相烧结法制备,烧成温度在950-1200℃之间,温度再高也许会熔化。

超导陶瓷和普通陶瓷在烧结过程中所体现宏观性能变化规律基本相似,只是烧结机理和最后显微构造有所不同,烧结工艺对于陶瓷产品最为重要,“Ceramic”一导来源于希腊文“Keramos”意即火烧物品,下面咱们描述了氧化物超导体烧结过程。

样品制备大体流程是:

以恰当氧化物,碳酸盐,硝酸盐(或混用)混匀——预烧(920℃空气)——研磨——压饼——烧结(920℃——950℃,空气),普通还需要重研和再次压饼,烧结。

此类氧化物陶瓷烧结时没有液相或只有不到20%液相参加反映,重要是颗粒间扩散传质作用,即以固相反映为主,少量液相(如玻璃质)存在时,起着增进烧结,改进显微构造作用。

固相烧结推动力重要取决于坯料表面能和晶粒界面,高温下,坯中粉料颗粒释放表面能形成晶界,由于扩散,蒸发,凝聚等传质作用,发晶界移动,晶界减少以及颗粒间气孔排除,从而导致小颗粒减少,大颗粒简并作用。

由于许多颗粒同步长大,一定期间后必然互相紧密堆积成多边形聚合体,形成瓷坯组织构造。

当前烧结工艺制备氧化物超导体样品,用扫描电镜研究可知为晶粒堆积,这与陶瓷材料正常性质相合,即容易形成界面玻璃相和显示较强Segregational效应,因而导致了某些超导体颗粒或晶粒为半导体或正常金属性层或界所分开,正常层厚不不大于超导体相干长度,这对电流传播有很大影响。

18烧结块状样品正是由于这些性质差别很大且很不均匀晶粒构成,考虑样品内晶粒间弱连接和存在许多孔隙,必将使载流持性下降,并且具备和液He温区超导材料不同特点。

制备工艺对于超导体形成至关重要,在陶瓷超导体中存在各种物相,涉及超导相和绝缘相,在一定条件下形成,并且从热力学上讲可以互相转化。

犹如水液态——固态——气态互相可逆变化同样,在多元复合氧化物中有时浮现种种超导迹象,如在某些转变温度下有“径路”,阐明其中存在超导相,如果将其从混合物中分离出来。

那么这种物质也许呈现高温超导性质,并且是稳定。

Ba-Y-Cu-O系统超导体当前研究较为成熟,学术界从物理学及法晶学方面,研究YBa2Cu3OO7-8及其相晶体构造和超导性能等方面进行了大量研究。

咱们可以用陶瓷工艺角度系地研究预烧温度TPF及烧结温度下TF对显微构造和抗磁性能影响。

19

1.实验内容:

原料为化学纯(99.9%)Y2O3,BaCO3和CuO,按名义构成Y:

Ba:

Cu=1:

2:

3配料,然后在WL-I型微粒球磨机上磨5h,料:

球:

水比为1:

2:

3,预烧前及烧成前都在700Mpa压力下成型为10×1mm圆片,预烧和烧成在管式炉内,空气中进行,并保温,随炉冷却。

.

采用交流互感法在液氮中测量弱磁场(约10-6T)中样品抗磁磁化率变量,工作频率为217Hz。

2

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