Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ МОНОКРИСТАЛЛОВ НА ОСНОВЕ BI2Sr2CaCu2O8 - Патент РФ 2090665
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ МОНОКРИСТАЛЛОВ НА ОСНОВЕ BI2Sr2CaCu2O8
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ МОНОКРИСТАЛЛОВ НА ОСНОВЕ BI2Sr2CaCu2O8

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ МОНОКРИСТАЛЛОВ НА ОСНОВЕ BI2Sr2CaCu2O8

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к области получения монокристаллов высокотемпературных сверхпроводников, в частности Bi2Sr2CaCu2O8 для использования в качестве активных элементов СВЧ- техники, работающих на основе эффекта Джозефсона. Способ получения сверхпроводящих монокристаллов на основе соединения Bi2Sr2CaCu2O8 включает расплавление шихты, состоящей из оксидов и карбонатов, с последующей кристаллизацией расплава и отличается тем, что кристаллизацию проводят из шихты, рассчитанной на состав Bi2Sr2CaCu2-xMnxO8, где 0,1≅x≅0,3. Кристаллы размером в плоскости (ab) 2...3 x 2...4 мм имели сразу после выращивания Tecnd 84. . .85 К и демонстрировали эффект периодических модуляций добротности резонатора в нулевом магнитном поле на частоте 10 ГГц. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2090665
Класс(ы) патента: C30B9/06, C30B29/22
Номер заявки: 93036899/25
Дата подачи заявки: 19.07.1993
Дата публикации: 20.09.1997
Заявитель(и): Научно-исследовательский институт "Домен"
Автор(ы): Шибанова Н.М.; Потапов В.В.; Амосова Н.Л.; Мастеров В.Ф.; Яковлев Ю.М.
Патентообладатель(и): Научно-исследовательский институт "Домен"
Описание изобретения: Изобретение относится к области получения монокристаллов высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП), в частности Bi2Sr2CaCu2O8-2212, для использования в СВЧ-технике.
Использование ВТСП-материалов в качестве активных элементов СВЧ- приборов, например усилителей, генераторов, может быть основано на когерентном взаимодействии отдельных джозефсоновских переходов. Экспериментально это взаимодействие может проявляться в виде сужения линии СВЧ-излучения при нестационарном эффекте Джозефсона, наблюдавшемся на монокристаллах 2212 очень маленького размера 30х30 мкм [1] а также в виде периодических модуляций добротности резонатора при внесении в него ВТСП образца в нулевом магнитном поле в области СВЧ-частот. Экспериментально наблюдаемое на кристаллах Bi2Sr2CaCu2O8 проявление когерентного взаимодействия отдельных Джозефсоновских переходов связывают с возможностью образования в этих кристаллах сверхструктуры [2]
Известен способ получения монокристаллов Bi2Sr2CaCu2O8, включающий выращивание кристаллов спонтанной кристаллизацией, механическое извлечение кристаллов из затвердевшей массы и послеростовую термообработку [3] Для выращивания кристаллов шихта, представляющая собой смесь соединений Bi2O3, SrCO3, CaCO3 и CuO, взятых в количествах, соответствующих стехиометрии 2212, помещалась в корундовый тигель, выдерживалась при температуре 1010 - 1045oC и охлаждалась со скоростью 2 5 град/час. Кристаллы, извлеченные из затвердевшей массы, достигали размера 3х4 мм в плоскости (ab) и имели значения температуры перехода в сверхпроводящее состояние Tecnd 40 60К. При помещении извлеченных кристаллов в резонатор периодического изменения добротности резонатора на частоте 10 ГГц не наблюдалось. Это можно объяснить тем, что выросшие кристаллы оказались недостаточно совершенными, например, вследствие дефицита кислорода в решетке, что подтверждается низкими значениями Tecnd После термообработки на воздухе температура перехода кристалла в сверхпроводящее состояние возрастала и достигала температур 94 87К, однако возникающие в процессе выращивания структурные несовершенства устранить термической обработкой в достаточной степени, видимо, не удавалось, так как периодического изменения добротности резонатора в нулевом магнитном поле при внесении в него термообработанного образца по-прежнему не наблюдалось. Данный способ выбран в качестве прототипа.
Задача изобретения состоит в том, чтобы получить монокристаллы типа Bi2Sr2CaCu2O8, обладающие размерами и сверхпроводящими свойствами, близкими к прототипу ( Tecnd >80К, размеры в плоскости (ab) 2.3х2.3 мм), но при перемещении которых в резонатор наблюдалось бы периодическое изменение добротности резонатора в СВЧ-диапазоне длин волн и нулевом магнитном поле.
Задача решена путем выращивания монокристаллов Bi2Sr2CaCu2O8 как в способе [3] но из шихты, содержащей помимо карбонатов кальция, стронция и оксидов висмута и меди карбонат марганца в пересчете на соединение Bi2Sr2CaCu2-xMnxO8 при x= 0,1 0,3. Так как марганец имеет переменную валентность, то, как полагают авторы, его присутствие в исходной шихте в количестве 0,1 0,3 формульных единиц обуславливает уменьшение, по данным химического анализа, содержания ионов Cu1+ в затвердевших массах, что приводит, по-видимому, к росту более совершенных, чем в прототипе, кристаллов. Это подтверждается тем, что сразу после роста кристаллы имели Tecnd84 85К вместо 40 60К по прототипу и демонстрировали эффект периодических модуляций добротности резонатора на f=10 ГГц. Таким образом, введение в шихту MnCO3 дает еще и дополнительное преимущество перед прототипом исключается послеростовая термообработка кристаллов. Добавление в шихту MnCO3 менее 0,1 формульной единицы не приводит к достижению желаемого эффекта.
Добавление в шихту MnCO3 более 0,3 формульных единиц приводит к прекращению роста кристаллов в выбранных условиях.
Пример.
Исходные компоненты Bi2O3, SrCO3, CaCO3, CuO, MnCO3, взятые в количестве 100 г и в соотношениях, необходимых для получения соединения Bi2Sr2CaCu2-xMnxO8, где x= 0,1 0,3, помещались в корундовый высокоплотный тигель. Смесь нагревалась до температуры 1010 1045oC, выдерживалась при этой температуре 8 16 часов и охлаждалась со скоростью 2 град/час.
Результаты экспериментов сведены в таблицу.
Из таблицы видно, что предложенный состав шихты является оптимальным.
Формула изобретения: Способ получения сверхпроводящих монокристаллов на основе соединения Bi2Si2CaCu2O8, включающий расплавление шихты, содержащей оксид висмута и меди и карбонаты стронция и кальция, с последующей кристаллизацией расплава, отличающийся тем, что кристаллизацию проводят из шихты, содержащей дополнительно карбонат марганца в пересчете на соединение Bi2Sr2CaСu2-хMnхO8, где 0,1≅х≅ 0,3.