錯体重合法による新しい鉛系酸化物超伝導体の合成

复合聚合法合成新型铅基氧化物超导体

• 批准号: 06804017
• 负责人: 齋藤 好民
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06804017/
• 关键词: 高温超伝導; 銅酸化物; 錯体重合法; 鉛系

高温超伝導体では、単位胞中のCuO_2面の数n(n≦3)が増加するにつれて、超伝導転移温度Tcが上昇することが知られている。しかし、Pbをブロック層とする高温超伝導体では、n=3相は未だ合成されていない。また、nが大きな相は、より低温で安定であることがわかっている。そこで、より低温で合成が可能な錯体重合法を用いて、Pb系n=3相(Pb_2Cu)SrLaCa_2Cu_3O_<10>を合成することを目的とした。これまで、合成できなかった原因として、ブロック層とCuO_2面の大きさのミスマッチが考えられる。よく似た結晶構造を持つBi系超伝導体においても、n=3層はBiの一部をPbで置換しなければ合成できない。そこで、Pb系でもブロック層を広げるため、PbまたはSrの一部をイオン半径の大きなBaで置換したり、過剰酸素を導入するために様々な酸素分圧下で焼成を試みた。組成式、焼成条件を以下に示す。組成式:(Cb_<1.8>Ba_<0.2>Cu)SrLaCa_2Cu_3O_<10> (Pb_<1.6>Ba_<0.4>Cu)SrLaCa_2Cu_3O_<10>(Pb_2Cu)BaLaCa_2Cu_3O_<10> (Pb_2Cu)SrLaCa_2Cu_3O_<10+δ>温度:650,700,750,800,850℃ 焼成時間:23,47,120h ガス雰囲気:N_2,1%O_2-99%N_2,3%O_2-97%N_2 結果は、いずれの組成でもn=2相が安定で、n=3相は全く現れなかった。また、より低温領域を調べるため、出発原料として炭酸塩を含まず酸化物だけを使うことにより仮焼を省き、真空封入してより低温(650℃)で長時間(120時間)焼成したが、n=2相しか合成できなかった。以上より、Pb系超伝導体は、ブロック相とCuO_2面との大きさのミスマッチが大きすぎること、また容易に不純物Ca_2PbO_4ができやすいため、n=3相は不安定で、合成が困難であると思われる。

The number n(n ≤ 3) of CuO_2 planes in a single cell increases with the increase of the transition temperature Tc. High temperature superconducting conductor with n=3 phasesまた、nが大きな相は、より低温で安定であることがわかっている。The synthesis of Pb system n=3 phase (Pb_2Cu)SrLaCa_2Cu_3O_(2 +) at low temperature is possible<10>. The reason for this is that the CuO_2 surface is very large. Bi-based superconductors with n=3 layers and Pb substitution. For example, if the Pb system is used, the Pb system will be burned under the pressure of the acid. The composition formula and firing conditions are shown below. Composition formula:(Cb_<1.8>Ba_<0.2>Cu)SrLaCa_2Cu_3O_<10>(Pb_<1.6>Ba_<0.4>Cu)SrLaCa_2Cu_3O_<10>(Pb_2Cu)BaLaCa_2Cu_3O_ (<10>Pb_2Cu)SrLaCa_2Cu_3O_&lt;10+δ&gt; Temperature:650,700,750,800,850℃ Firing time: 2,3,47,120h In the low temperature region, the raw material is mixed, the carbon acid is mixed, and the acid is mixed. In the vacuum sealing region, the low temperature (650℃) and the long time (120 hours) are burned, and the n=2 phase is synthesized. Pb-based superconductors are unstable and difficult to synthesize because they are easy to impurity Ca_2PbO_4 in CuO_2 plane.

项目成果

加藤雅恒: "Effects of extra oxygen on the physical properties in the Pb3201 phase of (Pb_2Cu)Sr_<0.9>La_<1.1>CuO_<6+δ> prepared by the polymerized complex method" Physica C. (印刷中).

Masatsune Kato：“额外的氧对聚合复合法制备的 (Pb_2Cu)Sr_<0.9>La_<1.1>CuO_<6+δ> 的 Pb3201 相物理性质的影响”Physica C.（出版中）。