[發明專利]Pb@PVA超導納米同軸電纜及其制備方法

無效

• 申請號: 200710022640.2
• 申請日: 2007-05-23
• 公開（公告）號: CN101071663A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 陸小力;章根強;汪偉;李曉光
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H01B13/016
• 分類號: H01B13/016;H01B12/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司
• 代理人: 何梅生

技術領域：

本發明屬于低維有機物與金屬復合材料及其制備技術領域，特別涉及Pb＠PVA超導納米同軸電纜及其制備方法。

背景技術：

超導納米線所具有的量子尺寸效應有助于人們更好理解超導機制，并且在量子計算、磁測量和納米電子器件等領域擁有廣泛的應用前景，從而成為物理和材料科學界關注的熱點。美國《物理評論快報》(Physical?Review?Letters，2004年，93卷，第87002頁)報道了在一系列過摻雜的YBa₂Cu₃O_7-δ納米線的電阻-溫度曲線在贗能隙打開溫度(T^*)和超導轉變溫度(T_c)溫度區間內的無規則振蕩行為，說明在受限的一維體系中存在由量子相分離導致的疇壁，而這些疇的變化最終導致了體系性質的改變。但現有方法所制備的納米材料存在機械強度低，容易被腐蝕的缺點，限制了其應用范圍。

《美國化學會志》(Journal?of?the?American?Chemical?Society，2003年，125卷，第14226頁)提到異質包覆是一種有效的提高納米線化學穩定性和機械強度的方法，在納米線外部生長一層包覆層形成類似同軸電纜的結構，這樣既保護了納米線，又不會影響其本身的性質。目前已經有很多合金、半導體的納米同軸電纜被成功合成出來。美國《應用物理快報》(Applied?Physics?Letters，2005年，86卷，第173111頁)報道了在Si襯底上加熱蒸發CdS粉末成功制備了CdS＠Si納米同軸電纜。德國《先進材料》(AdvancedMaterials，1999年，11卷，第1512頁)報道了采用γ-射線輻照引發有機物單體聚合的方法首次成功制備了聚合物包覆的納米同軸電纜CdSe＠PVAc。但這些已得到的納米同軸電纜均為半導體，并不具有超導特性，因而并不能用于超導納米電子器件；而且目前已知的合成同軸納米電纜的方法要求前驅物在氣相下反應，或須提供紫外、放射性輻照，操作復雜，能耗較高，不適于工業化推廣；特別是由于半導體材料與超導材料體系結構特征、化學特性的差異，使得這些方法并不適用于超導納米同軸電纜的合成。尋找一種操作簡單，條件溫和，效率高的制備超導納米同軸電纜的方法成為開發和運用超導納米線器件所亟待解決的問題。

發明內容：

本發明的目的是提出一種聚乙烯醇包覆鉛(表示為Pb＠PVA)超導納米同軸電纜及其制備方法，可以在溫和條件下制備聚合物包覆活潑金屬納米線，彌補現有工藝的不足。

本發明的Pb＠PVA超導納米同軸電纜的制備方法，其特征在于：將三水合醋酸鉛Pb(CH₃COO)₂·3H₂O、聚乙烯吡咯烷酮PVP和聚乙烯醇PVA按質量比5±0.5:5±0.5:1溶于乙二醇中使其中Pb(CH₃COO)₂·3H₂O的濃度為0.015-0.018g/ml，攪拌至均勻，裝入反應釜中至60-80％容積，密閉后緩慢升溫至185-200℃，保溫12-24小時，冷卻到室溫，取出產物，用無水乙醇清洗并離心分離，即得到Pb＠PVA超導納米同軸電纜。

本發明采用上述方法制備的Pb＠PVA超導納米同軸電纜，其特征在于由長度為1-10μm、直徑在80-200nm的立方單晶Pb納米線為芯，厚度為10-50nm的聚乙烯醇PVA聚合物為包裹層所組成的核殼結構。