[其他]用高能量激光技術合成超導體的方法

無效

• 申請號: 87103978
• 申請日: 1987-05-31
• 公開（公告）號: CN87103978A
• 公開（公告）日: 1988-12-21
• 發明（設計）人: 劉克儉;任明善;費鴻飛
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H01B12/00
• 分類號: H01B12/00
• 代理公司: 西安交通大學專利事務所
• 代理人: 汪人和

本發明涉及一種用高能量激光合成材料的技術。

截止目前，國內外均采用高溫燒結、固相反應的傳統工藝合成超導體（文獻〔1〕趙忠賢、陳立泉等，科學通報，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構，只能合成一定尺寸的超導體，特別是使超導薄膜的制備受到限制，不能拓開超導試樣形狀的要求。

本發明的目的是提出了一種利用高能量的激光技術合成超導體的方法，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，從而在短時間內即可制成一個具有超導效應的試樣，不但操作方便、節約能量，而且可獲得絲狀、片狀和薄膜等各種給定尺寸的超導體。

本發明是根據以下原理實現的：

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，發生均勻可控的固相反應。隨著激光的消失，試樣立即冷卻而趨于穩定，因此可反復進行試樣的熱處理，使試樣成為超導體。

本發明合成超導體的方法如下：

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，調整激光掃描尺寸，讓小片試樣處于激光掃描范圍內，再向石英管中連續通入一定量的氧氣、調整激光激勵電流，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，用四引線技術測定小片試樣的轉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，利用本發明合成超導體，周期短、操作方便，而且試樣不受環境污染。

本發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，內徑30毫米的石英管中，然后打開激光器電源，調整激光掃描尺寸，讓小片試樣處于激光掃描范圍內，再向石英管中以0.5升/分的流量通入氧氣，調整激光激勵電流，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性能，涂上銦-鎵合金電極，用四引線技術測得小片試樣的轉變溫度為122開。