[發(fā)明專利]一種含鹵素的高溫超導(dǎo)體晶體及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810057518.3
• 申請日: 2008-02-02
• 公開（公告）號: CN101307489A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉青清;李鳳英;靳常青
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: C30B29/10
• 分類號: C30B29/10;C30B1/12;C04B35/00
• 代理公司: 北京中創(chuàng)陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司
• 代理人: 尹振啟

1、一種Sr₂CuO_2+δCl_2-y高溫超導(dǎo)體晶體，該晶體頂角氧摻雜且具有異常大的a軸晶格參數(shù)，其中0＜δ＜2，0.4≤y≤1.2，a不小于

2、如權(quán)利要求1所述的高溫超導(dǎo)體晶體，其特征在于，該晶體的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度為10-60K。

3、如權(quán)利要求1所述的高溫超導(dǎo)體晶體，其特征在于，其頂角位置由氧和氯完全占據(jù)且載流子為p型載流子。

4、權(quán)利要求1-3任一項所述的高溫超導(dǎo)體晶體，其特征在于，該晶體的空間群為I4/mmm，晶格常數(shù)為

5、一種權(quán)利要求1-4任一項所述的Sr₂CuO_2+δCl_2-y高溫超導(dǎo)體晶體的制備方法，該方法利用頂角氧摻雜機制，通過前驅(qū)體方法在高壓下制備Sr₂CuO_2+δCl_2-y高溫超導(dǎo)體，包括以下步驟：

1)在常壓下，制備Sr₂CuO₂Cl₂和Sr₂CuO₃前驅(qū)體樣品；

2)將前驅(qū)體Sr₂CuO₂Cl₂和Sr₂CuO₃與SrO₂和CuO按(2-y)/2∶(p/2)∶q∶(y-p)/2的摩爾比(其中Sr₂CuO₃與SrO₂的摩爾數(shù)分別為p和q，y＝p+q，0＜p＜1，0＜q＜1)在惰性氣體中稱量、混合并研磨，然后壓片，用金箔或鉑箔包裹，并封裝在NaCl內(nèi)，并將壓好的樣品放入置于高壓組裝件內(nèi)的石墨爐中，進行高壓合成，得到Sr₂CuO_2+δCl_2-y高溫超導(dǎo)體晶體，其中高壓合成的壓力為3-8GPa，溫度為850-1200℃，保溫20分鐘以上。

6、如權(quán)利要求5所述的高溫超導(dǎo)體的制備方法，其特征在于，所述壓力為4-7GPa，所述溫度為950-1100℃，所述惰性氣體為氬氣。

7、如權(quán)利要求5所述的高溫超導(dǎo)體的制備方法，其特征在于，步驟1)合成Sr₂CuO₃前驅(qū)體的具體步驟包括：

采用常壓下固相反應(yīng)方法，將99.9％或以上純度的SrCO₃和CuO粉末以2∶1的摩爾比混合、研磨，并在950℃的條件下燒結(jié)，保溫24小時，或者重復(fù)該燒結(jié)三次，得到單相的Sr₂CuO₃化合物。

8、如權(quán)利要求5所述的高溫超導(dǎo)體的制備方法，其特征在于，步驟2)合成Sr₂CuO_2+δCl_2-y高溫超導(dǎo)體晶體的具體步驟包括：

將合成的前驅(qū)體Sr₂CuO₂Cl₂、Sr₂CuO₃與SrO₂和CuO按所述摩爾比在充有氬氣的手套箱中稱量、混合、均勻研磨；然后壓成直徑5mm的小圓片，用金箔或鉑箔包裹，并封裝在Φ8×15mm的NaCl圓柱內(nèi)；將壓好的樣品放入石墨爐，裝入高壓組裝件內(nèi)進行高壓合成，樣品合成在六面頂大壓機上進行，先在室溫下緩慢升壓至6GPa，再啟動加熱程序加熱至900-1100℃，在高溫高壓條件下保溫20-60分鐘，淬火至室溫，然后卸壓，獲得Sr₂CuO_2+δCl_2-y高溫超導(dǎo)體晶體。

9、如權(quán)利要求8所述的高溫超導(dǎo)體的制備方法，其特征在于，在高壓實驗前首先進行溫度和壓力的標定，并用控制加熱功率的方法控制加熱溫度。