Закономерности взаимодействия YBa2Cu3O6+δ с компонентами газовой фазы: O2, H2O

• Автор: Фетисов, Андрей Вадимович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 299 с. : ил.

ГЛАВА
ГЛАВА
ГЛАВА
ГЛАВА
ГЛАВА
ГЛАВА
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Открытие соединения УВа2СизОб+й — высокотемпературного сверхпроводника, впервые позволившего перешагнуть “азотный” (77.4 К) рубеж по критической температуре сверхпроводящего перехода, привело к огромной волне публикаций (1988-89 гг) и к быстрому накоплению экспериментального материала по различным свойствам нового исследовательского объекта. Массив новых данных был столь велик, что сразу образовался и затем все более нарастал разрыв между экспериментами и их теоретической интерпретацией: возникли проблемы в идентификации происходящих в соединении процессов, а характеризующие их количественные показатели в различных работах не согласовались друг с другом. Так, долгое время не могли придти к заключению о действительной величине коэффициента диффузии кислорода (О) в данном соединении. На это указывает большое количество обзорных работ, где делались попытки объяснить полученные разбросы значений О [1, 2]. Зависимости £> от температуры и параметра нестехиометрии 5, действующие механизмы диффузии кислорода, стадийность процесса окисления - окончательно не выяснены. До сих пор нет единого мнения о фазовом (структурном) состоянии УВа2Сиз06+б вблизи комнатной температуры, о существовании спинодаль-ного распада соединения и т.д. Экспериментальные данные нередко страдают противоречивостью; множество результатов не воспроизведены [3]. Вместе с тем количество публикаций по иттрий-бариевому купрату продолжает оставаться высоким (~500/год), причем большинство этих работ, как и ранее, - экспериментальные.
Окисление сверхпроводников состава УВа2СизОб+з является центральной проблемой при оптимизации температуры перехода в сверхпроводящее состояние (Гс), улучшении транспортных характеристик (Ус) [4], а также в процессе подготовки образцов для фундаментальных исследова-

ний. В большинстве случаев окисление сверхпроводника ведут скорее в соответствии с накопленным опытом, чем основываясь на знании закономерностей данного процесса. Причиной этому является указанная выше противоречивость информации о процессе окисления УВа2Сиз06+8.
В диссертационной работе на основе литературных данных и собственных экспериментальных исследований сделана попытка выделить наиболее существенные процессы, происходящие в УВа2Си306+й -керамике при ее взаимодействии с газовой фазой, установить режимы и закономерности их протекания, а также выработать определенные рекомендации для практического применения полученных результатов
Актуальность темы диссертации. Открытие в 1986 году высокотемпературной сверхпроводимости и развитие в дальнейшем этого направления создало принципиально новые перспективы для электротехники и электроники. Основное преимущество от использования новых материалов состоит в повышении рабочих температур сверхпроводящих устройств с “гелиевых”, порядка единиц Кельвина, до “азотных” и выше. Широкое внедрение подобных устройств позволит снизить стоимость криообеспечения на несколько порядков.
Спад интереса к этим сравнительно новым объектам, наблюдавшийся в 90-е гг. в связи с проблемами адаптации их механических, микро-структурных и др. характеристик к конкретным устройствам, сменяется в последнее время повышенным вниманием. Отработанные в деталях технологии: “направленная кристаллизация из расплава”; “протяжка порошка в трубе”; “лазерное напыление эпитаксиальных пленок” и т.д. уже сейчас позволяют ВТСП-материалам быть конкурентными при производстве различного рода электротехнических и электронных изделий.
В настоящее время перспективными материалами для применений в области “сильноточного” направления (силовые кабели, обмотки, ограничители тока и др. элементы энергосетей, от которых требуются высокие значения ./с в слабых и сильных магнитных полях) являются: соединение

526 528 530 532 534 536 526 528 530 532 534 536 526 528 530 532 534
Энергия связи, эВ Энергия связи, эВ Энергия связи, эВ
Рис. 2.З.2.1. Анализ 015-спектров, полученных для образца 1: а — экспериментальные данные; б - разностные спектры, образованные путем вычитания из соответствующего спектра - спектра 1 в — результат разложения спектров на составляющие (утолщенная кривая - интегральная).