Синтез та властивості високотемпературної надпровідної кераміки на основі талію та рідкісноземельних елементів - Автореферат

СИНТЕЗ ТА ВЛАСТИВОСТІ ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНОЇ НАДПРОВІДНОЇ КЕРАМІКИ НА ОСНОВІ ТАЛІЮ ТА РІДКІСНОЗЕМЕЛЬНИХ ЕЛЕМЕНТІВРобота виконана на кафедрі неорганічної хімії Київського національного університету імені Тараса Шевченка Науковий керівник: доктор хімічних наук, професор Неділько Сергій Андрійович Київський національний університет імені Тараса Шевченка професор кафедри неорганічної хімії Захист відбудеться “25” червня 2007 р. о 16.30 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.03 Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: 01033, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченка (01033, м.Відкриття явища високотемпературної надпровідності для купратів поставило перед науковцями важливі задачі, повязані з вивченням процесів одержання, фазоутворення, поліпшення структурних та електрофізичних характеристик, дослідження методів стабілізації надпровідної фази та схильності до хімічної деградації, оскільки можливості практичного використання високотемпературних надпровідних матеріалів (ВТНП) залишаються багатообіцяючими для мікроелектроніки, медицини, створення ефективних систем виробництва, накопичення та передачі енергії. На основі Y123 створена надпровідна піна, яка може стати основою для практично ідеальних обмежувачів небезпечних струмів в електроенергетиці. Передбачається, що ця сполука є більш стійкою до кисневого обміну з середовищем та хімічної деградації і, на відміну від Y123, вміст кисню в цій фазі практично не змінюється з часом. Дисертаційну роботу виконано в рамках наукового напрямку кафедри неорганічної хімії Київського національного університету імені Тараса Шевченка у відповідності з координаційними планами програм досліджень по держбюджетних тематиках “Хімічні енергозберігаючі методи синтезу оксидних сполук з заданими надпровідними властивостями та сегнетоелектричними властивостями” (№ 197U003109), “Оксидні матеріали з особливими електрофізичними властивостями” (№ 0101U001160), а також з темою Державного фонду фундаментальних досліджень Міністерства України з питань науки та технології “Оптимізація умов синтезу складних оксидних композицій” (4.4/614). Для досягнення мети роботи нами були поставлені такі задачі: синтезувати зразки складу TLBA2Ca2Cu3Ox, Tl2Ba2CACU2Ox, Tl2Ba2Ca2Cu3Ox, Tl2-XBIXBA2Ca2Cu3Ox, Tl1-XBIXBA2Ca2Cu3Ox, Tl2М0.2Ba2CACU2Ox (М - Zr, Pb), LNBA2Cu4O8 (Ln - La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm, Lu); дослідити ВТНП властивості синтезованих зразків; вивчити вплив добавок на властивості та стабілізацію надпровідної фази; оцінити можливість взаємодії добавок із надпровідною фазою; дослідити вплив добавок на процеси хімічної деградації надпровідної кераміки. надпровідний добавка деградація хімічнийВимірювання критичної температури зразків при температурах нижчих за 77 К проводили індуктивним методом по зміні комплексної магнітної сприйнятливості на частоті 1985 Гц за допомогою фазочутливого нановольтметру “MERA” при швидкості зміни температури 1 К/хв. Проведені дослідження показали, що перехід до надпровідного стану при температурі вище 77 К спостерігається лише для зразків на основі Y, Eu, Ho, Er, критична температура переходу в надпровідний стан яких 99, 94, 93 та 92 К відповідно (рис. Зразки на основі Nd, Sm, Gd, при температурах вище 77 К в надпровідний стан не переходять. Зразки 1223-та 2223-фаз з частковим заміщенням талію на бісмут за даними рентгенографічного аналізу містять тетрагональну Р4/mmm фазу. У зразках з домішкою свинцю складу Tl2Pb0,2Ba2CACU2Ox домінуючою була 2212 фаза.Встановлено, що для сполук типу LNBA2Cu4O8 (Ln - Y, Eu, Ho, Er,) при збільшенні іонного радіусу рідкісноземельного елемента спостерігається зниження критичної температури переходу в надпровідний стан. Дослідження електрофізичних властивостей сполук типу Ln124 (Ln = Y, Nd, Eu, Gd, Ho, Er) показали, що лише зразки з Ln = Y, Eu, Ho, Er переходять у надпровідний стан при температурах вище 77 К. Для зразків Tl2-XBIXBA2Ca2Cu3Ox, Tl1-XBIXBA2Ca2Cu3Ox, Tl2М0.2Ba2CACU2Ox (М - Zr, Pb) досліджено вплив легуючих добавок на електрофізичні властивості та структурні параметри.

Основний зміст роботи