[其他]用高能量激光技術(shù)合成超導(dǎo)體的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87103978
• 申請日: 1987-05-31
• 公開（公告）號: CN87103978A
• 公開（公告）日: 1988-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉克儉;任明善;費鴻飛
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: H01B12/00
• 分類號: H01B12/00
• 代理公司: 西安交通大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 汪人和

本發(fā)明涉及一種用高能量激光合成材料的技術(shù)。

截止目前，國內(nèi)外均采用高溫?zé)Y(jié)、固相反應(yīng)的傳統(tǒng)工藝合成超導(dǎo)體（文獻〔1〕趙忠賢、陳立泉等，科學(xué)通報，32，6，412～414，1987;〔2〕Bednorz，J.G.and????Müller，K.A.，Z.Phys.B????Condensed????Matter，64，189～193，1986），這種方法操作繁鎖，周期長，設(shè)備費用大，需要付出大量勞動力，不能快速維持試樣的高溫固相微觀結(jié)構(gòu)，只能合成一定尺寸的超導(dǎo)體，特別是使超導(dǎo)薄膜的制備受到限制，不能拓開超導(dǎo)試樣形狀的要求。

本發(fā)明的目的是提出了一種利用高能量的激光技術(shù)合成超導(dǎo)體的方法，將一定比例的釔（Y）、鋇（Ba）、銅（Cu）的混合物的片子放在高能量的激光中進行激光掃描，從而在短時間內(nèi)即可制成一個具有超導(dǎo)效應(yīng)的試樣，不但操作方便、節(jié)約能量，而且可獲得絲狀、片狀和薄膜等各種給定尺寸的超導(dǎo)體。

本發(fā)明是根據(jù)以下原理實現(xiàn)的：

激光能量密度大，可獲得較快的升溫速度，到達指定溫度的時間很短。試樣在精確可控的高能量密度激光掃描下，發(fā)生均勻可控的固相反應(yīng)。隨著激光的消失，試樣立即冷卻而趨于穩(wěn)定，因此可反復(fù)進行試樣的熱處理，使試樣成為超導(dǎo)體。

本發(fā)明合成超導(dǎo)體的方法如下：

按釔（Y）比鋇（Ba）比銅（Cu）為1比2比3的配方分別稱取相應(yīng)的干燥氧化物三氧化二釔（Y₂O₃）、氧化鋇（BaO）、氧化銅（CuO），于瑪瑙研缽中充分研磨均勻，變成粉體;然后稱取一定份額的粉體于壓片機上壓成片子，將壓好的片子切成所需尺寸的小片試樣，將小片試樣放在石英管中。也可將粉體附著在耐高溫的絕緣體上，一起放入石英管中，石英管的上面開有一個能射入激光束的小孔。打開激光器電源，調(diào)整激光掃描尺寸，讓小片試樣處于激光掃描范圍內(nèi)，再向石英管中連續(xù)通入一定量的氧氣、調(diào)整激光激勵電流，控制小片試樣溫度在950±10℃進行激光掃描，約30分鐘到1小時后取出試樣，涂上銦一鎵合金電極，用四引線技術(shù)測定小片試樣的轉(zhuǎn)變溫度和零電阻溫度。測定完畢后，將小片試樣進行蠟封，以保持樣品特性。

由此可見，利用本發(fā)明合成超導(dǎo)體，周期短、操作方便，而且試樣不受環(huán)境污染。

本發(fā)明的一個實施例如下：

按釔（Y）比鋇（Ba）比銅（Cu）為1比2比3的配方分別稱取在130℃烘干的相應(yīng)的氧化物三氧化二釔（Y₂O₃）、氧化鋇（BaO）、氧化銅（CuO），于瑪瑙研缽中充分研磨均勻，變成粉體;然后稱取每份為1.5克粉體于壓片機上壓成直徑為18毫米的片子，使用的壓力為180公斤，將壓好的片子切成長10毫米、寬8毫米的小片試樣，將小片試樣放進長200毫米，內(nèi)徑30毫米的石英管中，然后打開激光器電源，調(diào)整激光掃描尺寸，讓小片試樣處于激光掃描范圍內(nèi)，再向石英管中以0.5升/分的流量通入氧氣，調(diào)整激光激勵電流，控制小片試樣溫度在950±10℃進行激光掃描，三十分鐘后取出，該小片試樣即具備有超導(dǎo)性能，涂上銦-鎵合金電極，用四引線技術(shù)測得小片試樣的轉(zhuǎn)變溫度為122開。