Исследование фазовых превращений в высокотемпературном сверхпроводнике Y x Ba y Cu z O n при вакуумной термообработке

• Автор: Зиборов, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 с. : ил.

1.ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 .Физика сверхпроводимости
1.2.Сверхпроводящие материалы
1.3 .Высокотемпературные сверхпроводящие материалы
1.4.Физико-химические свойства ВТСП материалов
1.5.Методы получения объемных образцов, пленок и покрытий
на основе УВагСизОт-а
1.6.Экспериментальные методики определения содержания кислорода в
ВТСП
Выводы по литературному обзору
П. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Описание образцов
2.2 Описание экспериментальной установки
2.3 Методика и результаты измерений
2.4 Методика расчетов
2.4.1 Обработка масс-спектров
2.4.2 Методика определения температурной
зависимости кислородного индекса
Ш РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1 Результаты термогравиметрического анализа
3.2 Результаты обработки масс-спектров
3.3. Температурная зависимость кислородного индекса
3.4. Определение числа стадий термодесорбции кислорода
IV. КИНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

4.1. Методика кинетического анализа
4.2. Безмодельная обработка экспериментальных данных
4.3. Выбор кинетической модели процесса
4.4. Температурная зависимость коэффициента диффузии кислорода
V. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Фазовые превращения в ВТСП УХВ ауСи20„
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Сенсационное открытие высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП) в сложных медьсодержащих оксидах [1,2] можно назвать одним из главных научных событий двух последних десятилетий, однако техническое использование ВТСП-эффекта оказалось весьма непростым делом и потребовало привлечения значительного научно-технического потенциала.
В результате исследовательские работы в области ВТСП разделились по направлениям: синтез новых ВТСП-материалов, улучшение и оптимизация
характеристик уже существующих ВТСП, достижение воспроизводимости ВТСП-параметров и т.д.
Обнаружение материалов способных проводить электрический ток без сопротивления уже при температурах кипения жидкого азота открыло широкие перспективы для развития современной техники. Примером может служить возможность изготовления интегральных микросхем с высоким быстродействием за счет использования ВТСП в качестве соединительных материалов.
Несмотря на то, что уже синтезирован ряд соединений с температурой перехода в сверхпроводящее состояние превышающей 70К, соединение УВа2Си307.8 по-прежнему остается, «модельным» с точки зрения структуры и сверхпроводящих свойств.
В отличие от большинства исследователей мы рассмотрели нестехиометрию УВа2Си307.6 по всем компонентам, т.е. как твердый раствор состава У<ВауСи2Оп. Это связано с тем, что появились работы [3, 4], в которых показано, что свойства данной фазы определяются как кислородной, так катионной нестехиометрией.
Основными параметрами, определяющими техническое использование ВТСП У^Ва СцД, являются критическая температура перехода в сверхпроводящее состояние (Тс), максимальное значение плотности тока (У и максимальная напряженность магнитного поля (Нс). Эти параметры определяются фазовым составом материала, который зависит от концентрации кислорода в образце. В отечественных и зарубежных публикациях большое внимание уделяется вопросам получения пленок и покрытий из ВТСП материалов. Именно на пленках были достигнуты рекордные значения Тс, ]с и Нс. Таким образом, важное значение имеет стабильность свойств материала при повышенных температурах (при термообработке, напылении и т.д.). Все это делает

- ДшЕ =ОД, интегральное изменение массы образца (Рис. /3);
- АРе =ОД, изменение давления газов в реакционном объеме (Рис. 14)
- Д1; =ОД, изменение интенсивности пиков в масс-спектрах.
Следует отметить, что от измерения к измерению не удавалось получить навеску одинаковой массы. В связи с этим введены соответствующие коэффициенты для каждого образца. Коэффициенты равны отношению начальной массы первого измеренного нами образца к массе каждого последующего. Подобная процедура позволяет сравнивать результаты измерений образцов разной массы при их графическом отображении.
На основании полученных первичных данных проводится расчет с целью выделения вклада кислорода и углерода в общее изменение массы, определения изменения концентрации кислорода в образце, определения термодинамических и кинетических параметров процесса термодесорбции кислорода и углерода.