[發明專利]Sr4Bi6Se13基超導材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410362616.3
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104140083A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 黃富強
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: C01B19/00
• 分類號: C01B19/00;C04B35/547;H01B12/00
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優麗

1.一種Sr₄Bi₆Se₁₃基超導材料，其特征在于，所述Sr₄Bi₆Se₁₃基超導材料在Sr位具有空穴和/或摻雜第一摻雜元素A、和/或在Bi位富Bi和/或摻雜第二摻雜元素Sb、和/或在Se位具有空穴以使其具有超導電性，所述Sr₄Bi₆Se₁₃基超導材料組成化學式為Sr_4-xA_aBi_6+ySb_bSe_13-z，其中，第一摻雜元素A為+1價態的金屬元素，?0≦x≦0.30、0≦a≦0.40，-0.5≦y≦0.40，0≦b≦0.5，y+b≧0，0≦z≦0.5，且x、y和z不同時為零。

2.根據權利要求1所述的Sr₄Bi₆Se₁₃基超導材料，其特征在于，所述超導材料結構為四方晶系，由Sr原子穿插在Bi和Se原子組成的三維網絡骨架中構成。

3.根據權利要求1或2所述的Sr₄Bi₆Se₁₃基超導材料，其特征在于，第一摻雜元素A為K、Na、Li、和/或Cs。

4.根據權利要求1-3中任一所述的Sr₄Bi₆Se₁₃基超導材料，其特征在于，所述超導材料的臨界轉變溫度為2.2-3.0K。

5.根據權利要求1-4中任一所述的Sr₄Bi₆Se₁₃基超導材料，其特征在于，0.02≦x≦0.30。

6.根據權利要求1-5中任一所述的Sr₄Bi₆Se₁₃基超導材料，其特征在于，0.02≦a≦0.40。

7.根據權利要求1-6中任一所述的Sr₄Bi₆Se₁₃基超導材料，其特征在于，0﹤y≦0.40。

8.根據權利要求1-6中任一所述的Sr₄Bi₆Se₁₃基超導材料，其特征在于，-0.5≦y﹤0，0﹤b≦0.5。

9.根據權利要求1-8中任一所述的Sr₄Bi₆Se₁₃基超導材料，其特征在于，0.1≦z≦0.2。

10.一種制備權利要求1-9中任一所述Sr₄Bi₆Se₁₃基超導材料的方法，其特征在于，所述方法包括：

稱取符合所述Sr₄Bi₆Se₁₃基超導材料的組成元素之間的比例的Sr源、Bi?源、Se源、A源、Sb源作為原料，均勻混合、壓片、真空封裝，在500～800℃下真空燒結2—20小時，優選6-20小時，或者在1500～3000W微波反應18—120分鐘，優選30-120分鐘，制得所述超導材料，其中，Sr源為Sr和/或SrSe，Bi為Bi和/或Bi₂Se₃，Se源為Se、SrSe、Bi₂Se₃、Sb₂Se₃和/或A₂Se，A源為A金屬單質和/或A₂Se。

11.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于，在氬氣保護下稱取和混合所述原料。

12.根據權利要求10或11所述的制備方法，其特征在于，所述原料，在500—800?℃、真空條件下熱處理6—20小時后經研磨混合均勻后壓片。

13.根據權利要求10或11所述的制備方法，其特征在于，所述原料通過高能球磨混合均勻后壓片。