Исследование и разработка электролитических сверхпроводящих материалов на основе ниобия

Исследование и разработка электролитических сверхпроводящих материалов на основе ниобия

Автор: Колосов, Валерий Николаевич

Шифр специальности: 05.16.01

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2006

Место защиты: Апатиты

Количество страниц: 442 с. ил.

Артикул: 2937525

Автор: Колосов, Валерий Николаевич

Стоимость: 250 руб.

Исследование и разработка электролитических сверхпроводящих материалов на основе ниобия  Исследование и разработка электролитических сверхпроводящих материалов на основе ниобия 

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.
1. СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ И СВЕРХПРОВОДНИКИ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
И СВОЙСТВА
1.1. Явление сверхпроводимости и его основные характеристики
1.2. Классы сверхпроводников
1.2.1. Химические элементы.
1.2.2. Твердые растворы
1.2.3. Интерметаллические соединения. Интерметаллиды с
кристаллической структурой типа А
1.2.3.1. Кристаллическая структура соединений А
1.2.З.2. Сверхпроводимость соединений А
1.2.3.3. Верхние критические магнитные поля и критические токи в соединениях А
ф 1.2.4. Химические соединения и полимеры
1.2.5. Высокотемпературные сверхпроводники.
1.3. Основные характеристики ниобийсодержащих материалов,
используемых в сверхпроводниковой технике
1.3.1. Сверхпроводники на основе чистого ниобия
1.3.2. Сверхпроводники на основе твердых растворов ниобия
1.3.3. Сверхпроводники на основе соединения ЫЬп
1.3.3.1. Диаграмма состояния ЫЬ8п
ф 1.3.3.2. Способы получения материалов на основе
ЫЬп и влияние технологических факторов на их характеристики
1.4. Заключение.
2. ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ОСАДКОВ И ИХ СВОЙСТВА
2.1. Термодинамические критерии электролитической кристалли
зации
2.2. Морфология и микроструктура осадков
2.3. Свойства сверхпроводящих электролитических материалов.
2.3.1. Чистые металлы
2.3.2. Сверхпроводящие сплавы и соединения.
2.3.3. Органические и высокотемпературные сверхпроводники
2.4. Заключение.
3. СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ НИОБИЯ.
3.1. Методика эксперимента
3.1.1. Установка для измерения удельного электросопротивления гальванических покрытий методом наведенных токов
3.1.2. Метод и установка для измерения прочностных характеристик и удельного электросопротивления пластичных гальванических покрытий.
3.1.3. Метод и установка для измерения прочностных харак
ф теристик хрупких гальванических покрытий
3.2. Свойства ниобиевых покрытий, нанесенных на медь и молибден из расплавов солей.
3.3. Свойства ниобиевых покрытий, нанесенных на кремний из
расплавов солей.
3.4. Свойства слоев карбида ниобия, полученных при нанесении
ниобиевых покрытий на графит из расплава солей
3.5. Заключение
4. СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ СТАННИДА НИОБИЯ.
4.1. Покрытия станнида ниобия, полученные в расплавленных солях бестоковым методом.
4.1.1. Термодинамический анализ возможности образования
соединений системы ЫЬБп в расплавленных солях
4.1.2. Методика эксперимента
4.1.3. Характеристики покрытий станнида ниобия, полученных бестоковым методом.
4.2. Покрытия станнида ниобия, полученные совместным электрохимическим осаждением.
ф 4.2.1. Структура и сверхпроводящие свойства чистых по
ф крытий ЫЬп, полученных в гальваностатическом ре
жиме электролиза
4.2.2. Структура и сверхпроводящие свойства чистых по
ф крытий ЫЬзБп, полученных при нестационарных ре
0 жимах тока
4.3. Влияние легирования в процессе электролиза на структуру и
критические характеристики покрытий ЫЬзБп
4.3.1. Влияние углерода на структуру и сверхпроводящие свойства электролитических покрытий станнида ниобия.
4.3.2. Сверхпроводящие свойства электролитических покрытий сплава ЫЬТа8п.
4.3.3. Влияние азота на структуру и сверхпроводящие свойства станнида ниобия, полученного совместным электрохимическим осаждением
Ф 4.4. Анизотропия критического тока в покрытиях ЫЬзБп, полученных совместным электрохимическим осаждением.
4.5. Заключение.
5. ИССЛЕДОВАНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ
НА ОСНОВЕ НИОБИЯ ПРИ ТЕРМООБРАБОТКЕ
5.1. Методика эксперимента
5.2. Влияние высоковакуумной термообработки на структуру и
свойства электролитических покрытий ЫЬ и ЫЬзБп.
5.3. Влияние термообработки в атмосфере азота на структуру
и сверхпроводящие характеристики чистых электролитических покрытий станнида ниобия
5.4 О возможности стабилизации оловом кристаллической струк
туры типа А электролитического ниобия.
5.5. Заключение.
6. ФОРМИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ СВЧСТРУКТУР.
6.1. Основные требования к материалам, применяющимся в технике высокочастотной сверхпроводимости
6.2. Сравнительные характеристики сверхпроводящих материа
лов, используемых в СВЧтехникс
Ф 6.3. Характеристики конструкционных материалов, используемых
в сверхпроводящих композициях для СВЧустройств.
6.3.1. Исследование влияния происхождения металла и спо
собов его обработки на состояние поверхности матрицы
6.3.2. Получение высокочистых электролитических молибденовых покрытий на никеле.
6.3.3. Получение и исследование электролитических медных покрытий для применения в сверхпроводящих композициях на основе ниобия.
6.4. Исследование распределения примесей внедрения на рабо
чей поверхности электролитических слоев ЫЬп, предназначенных для работы в СВЧсистемах
6.5. Оценка СВЧсверхпроводимости электролитических покрытий
6.5.1. Покрытия на основе ниобия
Ф 6.5.2. Покрытия на основе станнида ниобия
6.6. Повышение теплопроводности электролитического ниобия
путем твердофазного рафинирования.
6.7. Получение сверхпроводниковых СВЧрезонаторов на основе
I ниобия и станнида ниобия методом гальванопластики
6.8. Бестоковый метода получения сверхпроводящих СВЧ
изделий на основе станнида ниобия.
6.9. Заключение.
7. ФОРМИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ МАГНИТНЫХ ЭКРАНОВ И ОБМОТОК МАГНИТНЫХ СИСТЕМ
7.1. Основные характеристики и типы конструкций сверхпро
водящих магнитных экранов
7.1.1. Экранирование магнитных полей вихревыми токами во вращающемся цилиндре
7.1.2. Снижение магнитных нолей внутри раскрываемой сверхпроводящей оболочки
7.1.3. Сверхпроводящие экраны без подвижных элементов.
7.1.4. Влияние различных факторов на эффективность окран нов при создании магнитного вакуума
Ф 7.2. Получение и исследование цилиндрических экранов на основе
сверхпроводящих электролитических покрытий из чистого ниобия.
7.3. Получение и исследование экранов на основе сверхпроводящих электролитических покрытий из станнида ниобия
7.4. Получение и исследование сверхпроводящих магнитных экранов сферической формы
7.4.1. Расчет экранирующих характеристик сферических экранов.
7.4.2. Методика получения и исследования сферических экранов.
7.4.3. Характеристики сферических экранов
7.5. Основные типы конструкций обмоток сверхпроводящих магнитных систем и их характеристики.
7.5.1. Сверхпроводящие обмотки традиционного типа
7.5.2. Сверхпроводящие обмотки геликоидального типа
7.6 Сверхпроводящие магнитные обмотки геликоидального типа
с электролитическими покрытиями
7.6.1. Принципы формирования сверхпроводящих обмоток.
7.6.2. Методика изготовления и испытания сверхпроводящих геликоидальных обмоток
7.6.3. Характеристики сверхпроводящих обмоток
7.7. Заключение.
Основные результаты и выводы.
Литература


Тем не менее, это послужило стимулом для дальнейших исследований в этой области. К настоящему времени имеется большое число работ, посвященных двумерным органическим сверхпроводникам из семейств ТМТББ2Х и ЕТ2Х, где ТМТББ тетраметилтетраселенофульвален, ЕТ или ВЕОТПТ биеэтилендитиотетратиофульвален и X анионы типа РР6, , 1Вг2, Аи, СиСЫБ2 и др. Несмотря на их интенсивное изучение, многие вопросы о механизме сверхпроводимости в органических соединениях остаются открытыми. Один из них связан, например, с причиной различных критических температур в Д и Д фазах соединения ДЕТ3, которые составляют соответственно 1,5 К и 8 К. Установлено, что единственное различие в кристаллических структурах это наличие в Д и отсутствие в Д фазе несоизмеримой сверхструктуры, связанной со способом расположения этиленовых групп молекулы ЕТ относительно плоскости этой молекулы. Обнаружено, что сверхструктура значительно повышает остаточное сопротивление, но роль ее в пятикратном росте критической температуры остается неясной. Температурные зависимости верхнего критического поля Нс2 халькогенидов молибдена фаз Шевреля. НС2, КЭ
Рис. Рассмотренные выше органические сверхпроводящие материалы являются двумерными. Впервые трехмерный органический сверхпроводник был синтезирован в году. Он принадлежит к молекулярному классу фуллеренов названных так в честь архитектора Р. Б. Фуллера, разработавшего запатентовавшего в г. Три наиболее стабильные структуры фуллеренов отвечают составам См симметрия А, С и 2 2 . Наиболее привлекательный аспект в исследованиях фуллеренов заключается в их способности при легировании щелочными металлами образовывать сверхпроводящие соединения фуллериды. Химическая формула фуллеридов АзС, где А щелочной металл 1. В обычных условиях элементы, входящие в них, вообще не являются сверхпроводниками. Эти соединения, напоминающие по своей природе ионрадикальные соли, образуют кристаллическую структуру с гранецентрированной кубической решеткой. Критическая температура фуллеридов монотонно возрастает с увеличением параметра решетки. Вслед за подтверждением сообщения Д. Б. Беднорца и К. А. Мюллера 4 о наличии сверхпроводимости при К в оксидной системе было установлено, что в первоначально синтезированном материале сверхпроводящей является фаза 2x со структурой типа 2i4 2. Следующий этап исследований ВТСП был связан с установлением влияния внешнего давления, сильно повышающего Тс сплава 8,2 3. В этой связи возникла идея так называемого химического сжатия. В соответствии с ней предполагалось, что должно быть эффективным легирование, снижающее параметры кристаллической решетки структуры типа 2i4. Эта идея не получила подтверждения и в дальнейшем была отвергнута, но попытки претворить ее в жизнь привели к случайному открытию сверхпроводимости в системе У2ОзВаОСиО 4. В ней не было обнаружено соединения со структурой типа 2i4, а сверхпроводящая фаза с критической температурой Тс К являлась соединением УВа2Сиз. Известные к настоящему времени основные семейства высокотемпературных сверхпроводников с Тс К приведены в табл. Таблица 1. ТЮацВагООгьзб Ь1,2,3,4. РЬгБггЬпСизОа. Все ВТСП на основе оксидов меди сохраняют остов структуры слоистого перовскита. Их основной структурный элемент ПЛОСКОСТЬ С1Ю2 с квадратной сеткой соседствующих катионов Си1П и анионов п р б и р степени недозаполнения Си и 2р6 оболочек. Одним из существенных недостатков всех ВТСП является то, что они в нормальном состоянии плохие проводники. Существующие теоретические представления о природе сверхпроводимости в ВТСП можно разделить на фононные и нефононные ,7. Фононные механизмы направлены на увеличение параметров 0о, V, 0 в формуле 1. Тс. Как фононный механизм БКШ, так и более сложные его версии при этом привлекают для объяснения свойства поляризованной решетки упругость, диэлектрическая проницаемость и др. Но по крайней мере для семейств табл. Тс зависит от электронной, а не решеточной подсистемы ВТСП. Теории, основанные на нефононных механизмах спаривания электронов, не привлекают свойств кристаллической решетки ионов.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.205, запросов: 232