АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Особенности кристаллической структуры и свойств купратных ВТСП соединений

Читайте также:
  1. I. ГИМНАСТИКА, ЕЕ ЗАДАЧИ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
  2. I. Реакции сернистых соединений
  3. II. Реакции азотных соединений
  4. II. Типичные структуры и границы
  5. III. Анализ результатов психологического анализа 1 и 2 периодов деятельности привел к следующему пониманию обобщенной структуры состояния психологической готовности.
  6. III. Психические свойства личности – типичные для данного человека особенности его психики, особенности реализации его психических процессов.
  7. III. Реакции кислородосодержащих соединений
  8. IV. Особенности правового регулирования труда беременных женщин
  9. V. Особенности развития предпринимательства
  10. Абсолютные и относительные показатели изменения структуры
  11. Абсолютные и относительные показатели изменения структуры
  12. Абстрактные структуры данных

 

Все основные ВТСП-системы имеют слоистую структуру. На рисунке 2 приведены для примера структуры элементарных ячеек самых распространённых ВТСП-соединений YBa2Cu3O7 (Y-123) и Bi2Sr2Ca2Cu3Ox (Bi-2223). Особенностью структуры всех ВТСП соединений является очень большая величина параметра решётки в направлении оси «с». Так, для Y-123 с=11,69Å (для сравнения, а=3,83Å, b=3,89Å), а для Bi-2223 еще больше – 37,14 Å (для сравнения, а=b=5,41Å). Из такой «вытянутой» структуры должна следовать анизотропия их физических свойств (в том числе и токонесущей способности) в направлении оси «с» и осей «а» и «b», что и наблюдается в действительности [2].

Сверхпроводимость купратных ВТСП связана с наличием слоёв Сu-О, роль остальных элементов сводится к созданию нужной структуры этих слоёв. Сверхпроводящий ток течёт параллельно именно этим слоям. Это обстоятельство важно для технологии ВТСП-проводников – для хорошей сверхпроводимости необходимо, чтобы отдельные кристаллиты ВСТП соединения были ориентированы, по возможности, одинаково (то есть, чтобы они были текстурированы). Разворот кристаллитов относительно друг друга всего на ~ 100 ухудшает токонесущие характеристики проводника примерно на порядок.

 

Рисунок 2 - Кристаллическая структура ВТСП соединений Y-123 (слева)

и Bi-2223 (справа) [2]

 

Надо особо отметить разные порядки сверхпроводящих характеристик внутри кристаллитов (или как говорят, внутри гранул) и в макрообъёме сверхпроводника. В то время как значения критического тока внутри гранул при 77К превышают 106 А/см2, токонесущие свойства реальных проводников значительно хуже -~ 104 А/см2. Это связано с тем, что главную роль в свойствах керамики играют межзёренные (межгранульные) границы или так называемые «слабые связи». Главной задачей технологии ВТСП проводников является подбор таких условий синтеза и спекания соединения, чтобы максимально улучшить качество межзёренных границ.

Из сверхпроводящих свойств ВТСП соединений надо отметить их температурную зависимость. Сверхпроводящие свойства при «азотной» температуре (70 К) не очень высоки, и они ещё очень сильно зависят от величины и направления приложенного внешнего магнитного поля. С понижением температуры свойства сверхпроводника значительно улучшаются. В собственном магнитном поле токонесущая способность в жидком гелии (4,2 К) примерно в 5 – 10 раз выше, чем при 77 К. Но особо важное значение имеет кардинальное улучшение свойств в высоким магнитных полях. Величины верхних критических полей в ВТСП соединениях при 4,2 К очень высоки – свыше 200 Тл, невозможно даже их измерить. Хотя некоторая деградация сверхпроводящих свойств имеется (например, в поле 30 Тл критический ток уменьшается в ~ 4 раза), но в целом, применение ВТСП в магнитных системах при «гелиевой» температуре пока никак не ограничивается магнитными полями. Поэтому, говоря о ВТСП можно иметь ввиду, что это не только высокотемпературная сверхпроводимость, но и высокополевая.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)