低温合成法による高温超伝導体の作製と新超伝導物質の探索

低温合成高温超导体及寻找新型超导材料

基本信息

  • 批准号:
    09875002
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.41万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
  • 财政年份:
    1997
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1997 至 1998
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

通常の固相反応法により、約1000℃の高温で焼成して得たSr_2CuO_<3+y>の過剰酸素量はy〜0であるが、複合金属水酸化物 Sr_2Cu(OH)_6を約400℃という低温で焼成するとy〜0.1の相が得られる。また、Ba_2CuO_<3+y>薄膜を350℃以下の低温でオゾン酸化すると、過剰酸素が導入されて超伝導を示す.そこで、複合金属水酸化物(Sr_<1-x>Ba_x)_2Cu(OH)_6を合成し、600℃以下の低温で焼成することにより、過剰酸素が導入された(Sr_<1-x>Ba_x)_2CuO_<3+y>を合成することを試みた。まず、前駆体(Sr_<1-x>Ba_x)_2Cu(OH)_6を合成した。Cu(NO_3)_2水溶液に高濃度NaOH水溶液を加え、その後、Sr(OH)_2+Ba(OH)_2混合水溶液を加えた.複合金属水酸塩は沈殿物として得られ、粉末X線回折の結果、Baが系統的に置換されていることがわかった。次に、得られた前駆体(Sr_<1-x>Ba_x)_2Cu(OH)_6を酸素、または窒素中で12時間、様々な温度(200-600℃)で焼成し、粉末X線回折により相を同定した。300℃以下ではアモルファスであったが、400℃という低温で(Sr_<1-x>Ba_x)_2CuO_<3+y>が得られた。過剰酸素量がy〜0,〜0.1,〜0.3の3つの相が存在し、焼成温度が低温になるほど、また、Ba量が増えるほど、過剰酸素が導入されることがわかった。これは、低温ほど酸素のイオン半径が小さくなり、また、イオン半径の大きなBaが増えるほど酸素は金属イオンに配位しやすくなるためと考えられる.すべての試料で超伝導転移は観測されなかった。まだ、過剰酸素量が足りないと考えられ、さらに低温での合成が必要とされる。この合成法は、複合金属水酸化物前駆体の合成が難しいが、OH基が低温で遊離するため、また、陽イオンが原子レベルでミクロに混合されているため、400℃という低温での試料合成が可能であることがわかった。
采用普通固相反应法在1000℃左右的高温下烧成得到的Sr_2CuO_<3+y>中过量氧的量为y~0,但当复合金属氢氧化物Sr_2Cu(OH)_6在°C 的低温产生 y~0.1 的相。此外,当Ba_2CuO_<3+y>薄膜在低于350℃的低温下用臭氧氧化时,引入过量的氧并且表现出超导性。我们尝试通过合成_2Cu(OH)_6并在600℃以下的低温下煅烧来合成引入过量氧的(Sr_<1-x>Ba_x)_2CuO_<3+y>。首先,合成前驱体(Sr_1-xBa_x)_2Cu(OH)_6。将高浓度的NaOH水溶液加入到Cu(NO_3)_2水溶液中,然后加入混合的Sr(OH)_2+Ba(OH)_2水溶液。得到沉淀形式的复合金属氢氧化物,并将其粉末X射线衍射分析结果表明Ba被系统取代。接下来,将得到的前体(Sr_<1-x>Ba_x)_2Cu(OH)_6在氧气或氮气中在不同温度(200-600℃)下煅烧12小时,并进行粉末X射线衍射分析。被识别出来。在300℃以下为非晶态,但在400℃低温下得到(Sr_<1-x>Ba_x)_2CuO_<3+y>。发现存在过剩氧量y~0、~0.1、~0.3的三相,烧成温度越低、Ba量越高,引入的过剩氧越多。这被认为是因为随着温度降低,氧的离子半径变得更小,而Ba的离子半径越大,氧越容易与金属离子配位。在任何样品中都没有观察到超导转变。 。认为过量的氧量仍然不足,需要在更低的温度下合成。这种合成方法很难合成复合金属氢氧化物前体,但由于OH基团在低温下游离且阳离子在原子水平上微观混合,因此很难合成复合金属氢氧化物前体。可能的。

项目成果

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专利数量(0)
M.Kato: "Li-Intercalation into the Bi-Based Oxychlarides with Layered Structures" Transactions of the Materials Research Society of Japan. (印刷中). (1999)
M. Kato:“Li-Intercalation into the Bi-Basexychlarides with Layered Structures”,日本材料研究学会会刊(1999 年出版)。
  • DOI:
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    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
M.Kato: "Low-temperature synthesis of Sr_<1-x>Ca_xCuO_2 from hydroxide precursor" Solid State Ionics. 108・1-4. 275-281 (1998)
M.Kato:“从氢氧化物前体低温合成 Sr_<1-x>Ca_xCuO_2”固体离子学 108・1-4(1998)。
  • DOI:
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  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
M.Kato: "Low-temperature synthesis of Sr_<1-x>Ca_xCuO_2 from hydroxide precursor" Solid State Ionics. (印刷中). (1998)
M. Kato:“从氢氧化物前体低温合成 Sr_<1-x>Ca_xCuO_2”(Solid State Ionics)(出版中)。
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知道了