1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Неорганические материалы
  4. T. 58, № 9, 2022

Неорганические материалы, 2022, T. 58, № 9, стр. 990-997

Эволюция структуры и магнитных свойств ВТСП YBa2Cu3O6.92 в процессе золь–гель-синтеза

Н. Г. Трусевич 1, *, А. А. Вишнёв 1, К. С. Пигальский 1, Л. Г. Мамсурова 1, Л. И. Трахтенберг 1, 2

1 Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук
119991 Москва, ул. Косыгина, 4, Россия

2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
119991 Москва, Ленинские горы, 1, Россия

* E-mail: trousevich@gmail.com

Поступила в редакцию 02.02.2022
После доработки 26.05.2022
Принята к публикации 16.06.2022

Аннотация

Изучено влияние условий синтеза в рамках золь–гель-технологии на структурные и магнитные характеристики высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) YBa2Cu3Oy (y = 6.92 ± 0.02). Применены два варианта низкотемпературного синтеза (при t < 800°C), различающиеся последовательностью и атмосферой отжигов: аргон или кислород. В первом варианте отжиг исходной шихты проводили в атмосфере кислорода, полученная при этом несверхпроводящая тетрагональная фаза (Х‑фаза) подвергалась дальнейшей обработке. Во втором варианте синтез проводили в атмосфере аргона, что позволяет реализовать сверхпроводящую ромбическую фазу уже после первого отжига. Однако именно первый вариант синтеза делает возможным получение наноразмерных частиц, а также реализацию серии образцов с постепенно уменьшающейся степенью структурного разупорядочения путем проведения последовательных двухстадийных отжигов (аргон + кислород). Такой прием способствует установлению закономерностей в изменении структурных характеристик, магнитных свойств и значений сверхпроводящих параметров ВТСП YBa2Cu3Oy в зависимости от степени структурного разупорядочения.

Ключевые слова: высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП), кристаллическая структура, золь–гель-синтез, газообмен, магнитная восприимчивость, намагниченность

Список литературы

  1. Keimer B., Kivelson S.A., Norman M.R., Uchida S., Zaanen J. From Quantum Matter to High-Temperature Superconductivity in Copper Oxides // Nature. 2015. V. 518. P. 179–186. https://doi.org/10.1038/nature14165

  2. Pathak L.C., Mishra S.K. A Review on the Synthesis of Y–Ba–Cu-oxide Powder // Supercond. Sci. Technol. 2005. V. 18. № 9. P. R67–R89. https://doi.org/10.1088/0953-2048/18/9/R01

  3. Schartman R.R., Hellstrom E.E. The Low-Temperature Synthesis of YBa2Cu3O7−δ Under Reduced Oxygen Pressure // Physica C. 1991. V. 173. № 3–4. P. 245–250. https://doi.org/10.1016/0921-4534(91)90376-A

  4. Raittila J., Huhtinen H., Paturi P., Stepanov Yu.P. Preparation of Superconducting YBa2Cu3O7-δ Nanopowder by Deoxydation in Ar before Final Oxygenation // Physica C. 2002. V. 371. № 2. P. 90–96. https://doi.org/10.1016/S0921-4534(01)01059-0

  5. Manthiram A., Goodenough J.B. Synthesis of the High-Tc Superconductor YBa2Cu3O7–δ in Small Particle Size // Nature. 1987. V. 329. P. 701–703. https://doi.org/10.1038/329701a0

  6. Gotor F.J., Odier P., Gervais M., Choisnet J., Monod Ph. Synthesis of YBa2Cu3O7-x by Sol-Gel Route Formation of YBaCuO Oxycarbonate Intermediate // Physica C. 1993. V. 218. № 3–4. P. 429–436. https://doi.org/10.1016/0921-4534(93)90046-S

  7. Karen P., Kjekshus A., Huang Q., Karen V., Mighell A.D., Santoro A. Neutron Powder Diffraction Study of the Crystal Structure of the Oxycarbonate Phase YBa2Cu2.85(CO3)0.15O6.73 // Physica C. 2000. V. 336. № 3–4. P. 279–286. https://doi.org/10.1016/S0921-4534(00)00275-6

  8. Мамсурова Л.Г., Трусевич Н.Г., Вишнёв А.А., Пигальский К.С., Трахтенберг Л.И. Сравнительное исследование физических свойств мелкокристаллических механоактивированных и золь–гель образцов высокотемпературных сверхпроводников YBa2Cu3O6.92 // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 12. С. 66–69. https://doi.org/10.31857/S0207401X20120109

  9. Harris D.C., Hewston T.A. Determination of Cu3+Cu2+ Ratio in the Superconductor YBa2Cu3O8−x // J. Solid State Chem. 1987. V. 69. № 1. P. 182–185. https://doi.org/10.1016/0022-4596(87)90025-9

  10. Williams A., Kwei G.H., Von Dreele R.B., Raistrick I.D., Bish D.L. Joint X-ray and Neutron Refinement of the Structure of Superconducting YBa2Cu3O7−x: Precision Structure, Anisotropic Thermal Parameters, Strain, and Cation Disorder // Phys. Rev. B. 1988. V. 37. № 13. P. 7960–7962. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.37.7960

  11. Вишнёв А.А., Мамсурова Л.Г., Пигальский К.С., Трусевич Н.Г. Формирование сверхпроводящего соединения YBa2Cu3Oх в неравновесных условиях. Особенности структуры и свойств // Хим. физика. 2002. Т. 21. № 10. С. 86–96.

  12. Красильников А.С., Мамсурова Л.Г., Пухов К.К., Трусевич Н.Г., Щербакова Л.Г. Обратимая намагниченность мелкозернистых ВТСП // ЖЭТФ. 1996. Т. 109. № 3. С. 1006–1023.

  13. Пигальский К.С., Мамсурова Л.Г. Динамическая магнитная проницаемость тонкой пластинки ВТСП //Физика твердого тела. 1997. Т. 39. № 11. С. 1943–1947.

  14. Мамсурова Л.Г., Пигальский К.С., Трусевич Н.Г., Вишнёв А.А., Рогова М.А., Гаврилкин С.Ю., Цветков Ф.Ю. Усиление псевдощелевых аномалий в ВТСП YBa2Cu3O7–x под влиянием наномасштабной структурной неоднородности // Письма в ЖЭТФ. 2015. Т. 102. № 10. С. 752–758. https://doi.org/10.7868/S0370274X15220063

  15. Балагуров А.М., Мамсурова Л.Г., Бобриков И.А., То Тхань Лоан, Помякушин В.Ю., Пигальский К.С., Трусевич Н.Г., Вишнев А.А. Эффекты структурного разупорядочения в мелкокристаллических ВТСП YBa2Cu3Oy // ЖЭТФ. 2012. Т. 141. № 6. С. 1144–1155.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Неорганические материалы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал