Nghiên cứu đặc trưng chuyển pha siêu dẫn loại 2 của hệ siêu dẫn bi(pb) 2223 pha tạp li chế tạo bằng phương pháp phản ứng pha rắn

Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO
TRƯờNG ĐạI HọC BáCH KHOA Hà NộI
Viện đào tạo quốc tế về khoa học vật liệu

NGUYN VN THNG

Nghiờn cu c trng chuyn pha siờu dn loi 2 ca h siờu dn Bi(Pb)-2223
pha tp Li ch to bng phng phỏp phn ng pha rn.

chuyên nghành: vật liệu điện điện tử

LUậN VĂN THạC Sỹ kỹ thuật

Ngời hớng dẫn:
TS. Nguyễn khắc mẫn

Hà nội - 2011


LỜI CẢM ƠN
Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn tới TS. Nguyễn Khắc Mẫn đã giao
đề tài và chỉ bảo em tận tình giúp em hoàn thành luận văn này.
Em xin bày tỏ lòng cảm ơn tới các thầy cô, cán bộ Viện Đào tạo Quốc tế
về Khoa học Vật liệu (ITIMS) – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã trang
bị kiến thức và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập tại
Viện.
Nhân đây, em xin gửi lời cám ơn đến Đề tài NCCB Nafosted 103.02-2010-22
(14 VËt lý) đã hỗ trợ một phần kinh phí trong quá trình làm luận văn.
Em xin được bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy, cô giáo Khoa Điện-Điện tử ,
Trường Đại học sư phạm kỹ thuật Hưng Yên đã tạo điều kiện giúp đỡ em rất
nhiều trong suốt quá trình học tập và công tác.

Sự thành công của bản luận văn này có sự động viên, giúp đỡ rất nhiều
của gia đình, bạn bè đối với tôi trong những năm qua.
Hà nội, ngày 20 tháng 10 năm 2011

Nguyễn Văn Thắng


LuËn v¨n tèt nghiÖp.

MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU

1

CHƯƠNG 1: Tổng quan hệ siêu dẫn nhiệt độ cao chứa Bismuth...……………..3
1.1. Lịch sử quá trình phát triển……………………….……………….… …......3
1.2. Hệ vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao chứa Bismuth ..…………….……………..4
1.2.1. Cấu trúc vi mô trong chất siêu dẫn ... ……………….……………………….4
1.2.2. Cấu trúc và tính chất của hệ siêu dẫn BSCCO ............................................... 7
1.2.3. Quá trình hình thành pha trong HC siêu dẫn nhiệt độ cao BSCCO ..………15
1.2.4.Các phương pháp chế tạo bột siêu dẫn nhiệt độ cao BSCCO ……..……......18
1.2.5.Màng siêu dẫn nhiệt độ cao chứa Bismuth ……………………………….. ..22
1.3. Ứng dụng của hợp chất siêu dẫn nhiệt độ cao ............................................ 25
1.3.1. Dây dẫn điện…………….…………………………………………………. 26
1.3.2. Tàu chạy trên đệm từ (Nhật Bản)………………………………………….. .27
1.3.3.Thiết bị cộng hưởng từ (MRI-Magnetic Resonance Imaging).……………....27
1.3.4. Máy phát điện và máy biến thế …………………………………………… .28
CHƯƠNG 2: Thực nghiệm ……………………………………………................29
2.1.Các phương pháp nghiên cứu ……………………………………………... 29

2.1.1.Đo điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ ………………………………………... 29
2.1.2.Kỹ thuật phân tích cấu trúc bằng phổ nhiễu xạ tia-X ……………………….35
2.1.3. Ảnh hiển điện tử quét (SEM)……………………………………………......36
2.1.4.Đo hệ số từ hoá động ………………………………………………….... .....37
2.2. Phương pháp chế tạo mẫu …………………………………………………. 40
2.2.1.Phương pháp chế tạo bột siêu dẫn bằng phương pháp phản ứng pha rắn......40


LuËn v¨n tèt nghiÖp.

CHƯƠNG 3: Kết quả và thảo luận ...…………………………………………..43
3.1. Hệ Bi(Pb)-2223 …………………………………………………………....... 43
3.1.1. Đặc trưng điện trở suất phụ thuộc nhiệt độ ……………………………... ...43
3.1.2.Giản đồ nhiễu xạ tia-X …….……………………………………………….. 47
3.1.3. Ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) …………………………….…………….....51
3.1.4. Đường cong từ trễ và mật độ dòng tới hạn.....................................................53
KẾT LUẬN ………………………………………………………………….........55
Tài liệu tham khảo .................................................................................................56


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU

Hình 1.1
Hình 1.2

Quá trình tiến triển theo thời gian của nhiệt độ chuyển pha siêu dẫn
Tc
Ảnh của các xoáy tam giác trong chất siêu dẫn nhiệt độ cao họ
BiSrCaCuO nhận được bằng phương pháp bột từ

Hình 1.3

Cấu trúc xoáy tứ giác (a) và tam giác (b)

Hình 1.4

Cấu trúc tinh thể của các pha Bi-2201, Bi-2212 và Bi-2223.

Hình 1.5
Hình 1.6
Hình 1.7
Hình 1.8

Điện trở suất theo trục c (ρc) và điện trở suất theo mặt ab (ρab)
của đơn tinh thể siêu dẫn Bi2Sr2Ca2Cu3O10.
Đường cong điện trở suất tỉ đối phụ thuộc nhiệt độ
R(T)/R(140 K) của gốm siêu dẫn Bi-2223.
Đường cong từ độ phụ thuộc từ trường ngoài đối với chất siêu dẫn
loại II.
Quy trình chế tạo các mẫu siêu dẫn nhiệt độ cao bằng phương
pháp phản ứng pha rắn

Hình 1.9

Phương pháp cán.

Hình 1.10

Phương pháp in lưới.

Hình 1.11

Phương pháp quay phủ.

Hình 1.12

Phương pháp nhúng.

Hình 1.13

Phương pháp cán ép.

Hình 1.14
Hình 1.15
Hình 1.16
Hình 1.17
Hình 2.1

Dây dẫn điện bằng vật liệu siêu dẫn.
Tàu chạy trên đệm từ (Nhật Bản)
Thiết bị cộng hưởng từ (MRI) dùng trong y học và ảnh chụp não
người.
Máy phát điện và máy biến thế.
Sơ đồ bốn mũi dò và các đường dòng gần hai mũi dò dòng:1,4mũi dò dòng; 2, 3-mũi dò điện thế.


Hình 2.2
Hình 2.3

Mẫu đo với các kích thước có liên quan đến thừa số hiệu chỉnh.

Sơ đồ buồng mẫu hệ đo điện trở bốn mũi dò được làm lạnh bằng
khí He.

Hình 2.4

Hệ thống kẹp mẫu đo điện trở bằng phương pháp bốn mũi dò

Hình 2.5

Nhiễu xạ tia X (Bruker D5005)

Hình 2.6

Kính hiển vi điện tử quét SEM (Jeol 5410 LV)

Hình 2.7

Mối liên hệ giữa từ độ m, từ trường xoay chiều và các thành
phần χ′ và χ′′ của hệ số từ hoá động.

Hình 2.8

Sơ đồ nguyên lý của phép đo hệ số từ hoá động.

Hình 2.9

Quy trình chế tạo bột siêu dẫn bằng phương pháp gốm

Hình 3.1
Hình 3.2a

Hình 3.2b
Hình 3.3
Hình 3.4

Các đặc trưng điện trở suất phụ thuộc nhiệt độ của hệ mẫu
Bi(Pb)-2223.
Đặc trưng đts phụ thuộc nhiệt độ của hệ mẫu Bi(Pb)-2223.
Đường vi phân điện trở suất tỉ đối theo nhiệt độ của hệ mẫu Bi(Pb)2223.

Giản đồ nhiễu xạ tia-X của mẫu Bi(Pb)-2223 (K0)chưa pha Li
Giản đồ nhiễu xạ tia-X của hệ mẫu Bi(Pb)-2223 (K5)pha 15%Li

Hình 3.5

Giản đồ nhiễu xạ tia-X của hệ mẫu Bi(Pb)-2223 (K0-K5).

Hình 3.6

Ảnh SEM của mẫu siêu dẫn Bi(Pb)-2223 không pha tạp Li
(mẫu K0).

Hình 3.7

Ảnh SEM của hệ mẫu siêu dẫn Bi(Pb)-2223 pha tạp Li

Hình 3.8

Đường cong từ trễ của mẫu Bi(Pb)-2223 pha 2,5%

Hình 3.9

Đường cong từ trễ của mẫu Bi(Pb)-2223 pha 7,5%

Bảng 1.1

Nhiệt độ TC, độ thấm sâu London λL, độ dài kết hợp ξ ở 0K của
3 chất siêu dẫn điển hình

Bảng 1.2

Thông số vật lý của một số chất SDNĐC

Bảng 2.1

Thành phần các oxide có trong hệ mẫu

Bảng 3.1

Các đặc trưng chuyển pha siêu dẫn hệ siêu dẫn Bi(Pb)-2223.


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu
BSCCO
T
Tc = Tconset
∆Tc

Tên tiếng việt
Vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao hệ Bismuth

Nhiệt độ tuyệt đối
Nhiệt độ chuyển pha siêu dẫn
Độ rộng vùng chuyển pha

ξ

Độ dài kết hợp

H

Cường độ từ trường

Ho

Cường độ từ trường ngoài
Cường độ từ trường tới hạn ; cường độ từ trường tới hạn nhiệt

Hc

động.

HC1

Từ trường tới hạn thứ I trong chất siêu dẫn loại II

HC2

Từ trường tới hạn thứ II trong chất siêu dẫn loại II

q

BCS

Hệ số lấp đầy
J0hn bardeen, Leon Cooper va Robert Schrieffer

χ

Hệ số từ hoá động

µ

Độ từ thẩm của vật liệu

µ0

Độ từ thẩm chân không (=4π.10-7H.m-1)

γ

Hệ số nhiệt dung ở trạng thái thường

λ

Bước sóng

λL

Độ thấm sâu Lonđon

φ0

Lượng tử từ thông

J

Mật độ dòng điện

Jc

Mật độ dòng điện tới hạn

M

Hệ số hỗ cảm

ω

Tần số

I

Dòng điện sơ cấp


Nghiên cứu đặc trng chuyển pha siêu dẫn loại 2 của hệ siêu dẫn Bi(Pb)-2223 pha tạp
Li chế tạo bằng phơng pháp phản ứng pha rắn.

M U
Hin nay, cỏc nh khoa hc thc nghim v vt lý v vt liu ó v ang
nghiờn cu tỡm ra cỏc cht siờu dn cú nhit chuyn pha cao hn, nhm

mc ớch ng dng trong khoa hc k thut v i sng. iu ny cho thy cỏc
cht siờu dn nhit cao rt a dng ú l nhng hp cht cha ng (Cu) v
ụxy (O), trong ú cú c nhng hp cht t him v liờn kim loi. S phc tp v
a dng ca cỏc hp cht siờu dn l ti cc k hp dn cho cỏc nh vt lý lý
thuyt v thc nghim. Cỏc nh lý thuyt ang gng sc tỡm hiu v c ch v
mụ ca cht siờu dn nhit cao. Mt s lý thuyt tp trung vo mi liờn kt
c bit gia cỏc nguyờn t ng v ụxy to nờn cỏc mt CuO2 v cỏc chui CuO
trong cu trỳc tinh th.
Mc dự cũn gp nhiu khú khn trong vic tỡm hiu v c ch siờu dn v
c bit l c ch siờu dn nhit cao, nhng nhng nghiờn cu v vt liu siờu
dn vn c tin hnh mt cỏch sụi ng ti nhiu phũng thớ nghim trờn khp th
gii. Hin nay, cỏc nghiờn cu v siờu dn i theo hai hng chớnh: th nht l c
gng tỡm ra vt liu cú nhit chuyn pha cao, th hai l vic la chn, iu chnh
cụng ngh ch to nhm nõng cao tớnh cht (nh: mt dũng ti hn, t trng ti
hn), n nh cht lng ca vt liu da trờn nn tng ca cỏc vt liu siờu dn
ó c tỡm ra v hng ny hin nay c nhiu phũng thớ nghim cng nh cỏc
cụng ty nghiờn cu v ng dng cụng ngh c bit quan tõm vi mc ớch ng
dng chỳng vo cỏc lnh vc ca i sng xó hi: truyn ti in nng, y t, cụng
ngh in t v truyn thụng
Cỏc tớnh cht c trng ca vt liu siờu dn c quan tõm l nhit
chuyn pha siờu dn Tc, rng chuyn pha Tc, hm lng pha siờu dn v mt
dũng ti hn Jc. Trong quỏ trỡnh thc nghim, quỏ trỡnh x lý nhit (nhit , thi
gian ca quỏ trỡnh nung s b, thiờu kt) úng vai trũ quan trng nh hng trc
tip n cht lng mng siờu dn h Bismuth núi riờng v vt liu siờu dn núi
chung.

Nguyễn Văn Thắng

1

Itims 2011


Nghiên cứu đặc trng chuyển pha siêu dẫn loại 2 của hệ siêu dẫn Bi(Pb)-2223 pha tạp
Li chế tạo bằng phơng pháp phản ứng pha rắn.
Cho n nay, vic ch to thnh cụng vt liu siờu dn nhit cao cỏch ln trong
vt liu. Tuy nhiờn trong cỏc cht siờu dn hai chiu ( cỏc cht siờu dn nhit cao
thuc h ụ xớt ng), liờn kt ca cỏc cp cooper xy ra trờn khong cỏch khụng ln
lm.
Bi(Pb)-2223 (Tc =110K) ó c tin hnh bng nhiu phng phỏp nh;
phng phỏp phn ng pha rn, phng phỏp sol-gel tng hp bng con ng
ng kt ta, phng phỏp sol-gel bng con ng to phc, thy phõn
alkoxideTuy nhiờn cỏc phng phỏp ny u cú quy trỡnh ch to khỏc nhau. Do
ú, vn la chn iu kin cụng ngh thc hin ti cỏc phũng thớ nghim
Vit Nam nhm mc ớch ch to vt liu siờu dn Bi(Pb)-2223 cht lng cao, giỏ
thnh r.
Trong iu kin trang thit b ITIMS, trong lun vn ny chỳng tụi la chn ch
to mu bng phng phỏp phn ng pha rn . õy l phng phỏp n gin, r tin
Vi mc ớch trờn, trong lun ỏn ny, chỳng tụi ó la chn vn : Nghiờn cu
c trng chuyn pha siờu dn loi 2 ca h siờu dn Bi(Pb)-2223 pha tp Li
ch to bng phng phỏp phn ng pha rn.
Lun ỏn gm 3 chng:
Chng 1: Tng quan h siờu dn nhit cao cha Bismuth
Chng 2: Thc nghim
Chng 3: a ra cỏc kt qu thu c v cỏc ý kin nhn xột ỏnh giỏ.
Cui cựng, chỳng tụi a ra mt s kt lun chung v mt s xut phng
hng nghiờn cu tip theo.

Nguyễn Văn Thắng

2

Itims 2011


Nghiên cứu đặc trng chuyển pha siêu dẫn loại 2 của hệ siêu dẫn Bi(Pb)-2223 pha tạp
Li chế tạo bằng phơng pháp phản ứng pha rắn.

CHNG 1:
TNG QUAN H SIấU DN NHIT CAO CHA BISMUTH
1.1. Lch s quỏ trỡnh phỏt trin.
u nm 1986, A. Muller v G. Bednorz (Thy s) phỏt hin ra mt h hp cht
siờu dn mi l La-Ba-Cu-O [1] m nhit chuyn pha t ti Tc ~ 35 K. Mt nm
sau hai nh vt lý i hc Houston (M) l P. W. Chu M. K. Wu li cho ra i mt
hp cht siờu dn khỏc cng cha ng l Y-Ba-Cu-O, nhit chuyn pha ca nú
vt quỏ nhit sụi ca Nit lng (Tc ~ 95 K). iu ny to thun li cho vic nghiờn
cu cỏc tớnh cht ca vt liu siờu dn mt cỏch rng rói v thỳc y quỏ trỡnh khỏm
phỏ ra cỏc h siờu dn khỏc cú nhit Tc cao [2]. Khong mt nm sau ú H. Maeda
(ETL, Nht bn) ó tỡm ra h siờu dn Bi-Sr-Ca-Cu-O cú nhit chuyn pha lờn n
115 K [3]. Nm nm sau, tc l vo nm 1993 hai nh vt lý ngi Nga l E. V.
Antipov v S. N. Putilin khỏm phỏ ra h siờu dn cha thu ngõn l Hg-Ba-Ca-Cu-O
m cho n tn bõy gi h ny vn gi k lc v nhit chuyn pha, Tc ~ 135 K [4].

160

HgBaCaCuO

Nhiệt độ chuyển pha Tc [K]

140

120

TlSrCaCuO
BiSrCaCuO

100

YBaCuO

80
60

LaSrCuO

40
20
0
1900

Nb

Hg
1920

NbGe

NbN

1940

1960

1980

2000

Năm

Hỡnh 1.1: Quỏ trỡnh tin trin theo thi gian ca nhit chuyn pha siờu dn Tc [6].

Nguyễn Văn Thắng

3

Itims 2011


Nghiên cứu đặc trng chuyển pha siêu dẫn loại 2 của hệ siêu dẫn Bi(Pb)-2223 pha tạp
Li chế tạo bằng phơng pháp phản ứng pha rắn.
1.2. H vt liu siờu dn nhit cao cha Bismuth
1.2.1. Cu trỳc vi mụ trong cht siờu dn

Hỡnh 1.2: nh ca cỏc xoỏy tam giỏc trong cht siờu dn nhit
cao h BiSrCaCuO nhn c bng phng phỏp bt t [9]

Nu quan tõm n trt t xa ca cp cooper trong cht siờu dn, ta cú th
thy rng s cú mt s tng t nh trong vt liu t. Trong cht st t, tng tỏc
trao i gia cỏc spin gõy nờn s nh hng song song ca cỏc mụ men t di
nhit Curie, trong khi ú trong cỏc cht siờu dn trt t xa liờn quan n hm
súng ca cp cooper ( c vit di dng = e i , trong ú l biờn

v l pha). Hng ca (tc l pha ) úng mt vai trũ nh hng ca cỏc
spin. Pha ca cỏc cp cooper cn phi cú s liờn kt cht ch trờn mt khong
cỏch ln trong vt liu. Tuy nhiờn trong cỏc cht siờu dn hai chiu ( cỏc cht siờu
dn nhit cao thuc h ụ xớt ng), liờn kt ca cỏc cp cooper xy ra trờn
khong cỏch khụng ln lm.
Nh ó núi trờn, trong cỏc cht siờu dn loi I, t trng cú th thm vo
cht siờu dn v phỏ v tớnh siờu dn ca nú. Trong cht siờu dn loi II, cú tn ti

Nguyễn Văn Thắng

4

Itims 2011


Nghiên cứu đặc trng chuyển pha siêu dẫn loại 2 của hệ siêu dẫn Bi(Pb)-2223 pha tạp
Li chế tạo bằng phơng pháp phản ứng pha rắn.
trng thỏi trung gian: t trng yu b y ra ngoi, cũn t trng cú cng
mnh hn BC1 thm c vo cht siờu dn mt cỏch khụng ng nht m hỡnh
thnh cỏc xoỏy cú cu trỳc t giỏc hoc tam giỏc (hỡnh 1.3). Cỏc xoỏy to thnh cỏc
ng sc t thm vo vt liu nh cỏc ng. Cú th quan sỏt iu ny bng phng
phỏp bt t: cỏc ht st t t trờn b mt ca vt liu s b hỳt bi cỏc ng sc t
v s co cm li nh hỡnh nh ca cỏc xoỏy. Cỏc ht st t ny cng cú th to bi
k thut phun mng, khi ú hỡnh nh cỏc xoỏy cú th quan sỏt bng kớnh hin vi
in t truyn qua. nh ca cỏc xoỏy trong cht siờu dn h BiSrCaCuO c minh
ha trờn hỡnh 1.2. T trng cng tng thỡ cỏc xoỏy t cng n rng ra trong lũng
cht siờu dn, tng ng nh hin tng phỏt trin mm. Khi t trng vt quỏ
giỏ tr ti hn BC2 thỡ tớnh siờu dn s bin mt. Cỏc cht siờu dn khỏc nhau cú giỏ
tr t trng ti hn BC1 v BC2 khỏc nhau.

(b)

(a)

Hỡnh 1.3: Cu trỳc xoỏy t giỏc (a) v tam giỏc (b)
ng t nột ch ụ c bn [7]

T thụng trong cỏc xoỏy c nh lng, mi ng sc t mang n lng
t t thụng 0 ( 0 = h / 2e ). Nu ta xột mt xoỏy riờng bit, cú th khng nh rng
ng kớnh ca nú l di thm sõu L ca t trng trong cht siờu dn. i vi
cỏc cht siờu dn nhit cao loi ụxớt ng, cú giỏ vo c 1- 2 nm nhit
thp, trong khi L cú giỏ tr vo c 100 nm.
Cỏc xoỏy thng c giam gi bi cỏc sai hng cu trỳc hoc cỏc tp

Nguyễn Văn Thắng

5

Itims 2011


Nghiên cứu đặc trng chuyển pha siêu dẫn loại 2 của hệ siêu dẫn Bi(Pb)-2223 pha tạp
Li chế tạo bằng phơng pháp phản ứng pha rắn.
cht trong vt liu. S dch chuyn ca cỏc ng xoỏy trong vt liu cú th xem l
mt iu bt li vỡ õy l yu t phung phớ nng lng. Trong thc t, phỏt trin
cỏc ng dng ca cỏc cht siờu dn bao gi ngi ta cng mun ghim cỏc xoỏy li
trỏnh s dch chuyn ú. Khi ú cỏc sai hng im s l cỏc yu t n nh ca
cht siờu dn. Trong cỏc cht siờu dn nhit cao, vic ghim cỏc xoỏy liờn quan
n cu trỳc mt ca cỏc vt liu: hai mt phng ụxit ng CuO2 (m ú cỏc in
t trong trng thỏi siờu dn thng tp trung) quyt nh cu hỡnh ca xoỏy. Cỏc

mt phng ụxit ng CuO2 thng c phõn tỏch bi cỏc lp in mụi hay dn yu
(hỡnh 1.4). Cỏc in t chuyn ng gia cỏc mt phng siờu dn bi hiu ng
ng ngm qua cỏc lp ny. tng cng tớnh n nh ca cỏc xoỏy, cỏc thay th
hoỏ hc thng c tin hnh lm tng khong cỏch gia cỏc mt CuO2 v tng
liờn kt gia cỏc lp ny tng cỏc tõm ghim t.
Do c tớnh ca cu trỳc xp lp xen k cỏc mt dn Cu2O v cỏc khi in
mụi hay dn yu m tớnh d hng ca vt liu ny rt cao. S d hng ca chỳng
c phn ỏnh bng s d hng trong c trng thỏi thng ln trng thỏi siờu dn.
Giỏ tr di kt hp v thm sõu London L khỏc nhau theo hng song song
vi mt CuO2 (mt ab) v vuụng gúc vi mt ny (trc c). Bng 1.1 cho chỳng ta
nhng thụng tin v nhng giỏ tr ny cho mt s hp cht ti nhit T=0K.
Bng 1.1: Nhit TC, thm sõu London L, di kt hp 0K ca 3 cht
siờu dn in hỡnh [10].
Hp cht

TC(K)

Lab()

Lc()

ab()

c()

BC2ab(T)

BC2c(T)
La2-xSrxCuO4

38

800

4000

35

7

80

15

Y123

92

1500

6000

15

4

150

40

Bi2223

110

10 000

13

2

250

30

2000

Nu gi h s d hng l thỡ nú cú th biu din bng cỏc t s sau:

Nguyễn Văn Thắng

6

Itims 2011


Nghiên cứu đặc trng chuyển pha siêu dẫn loại 2 của hệ siêu dẫn Bi(Pb)-2223 pha tạp
Li chế tạo bằng phơng pháp phản ứng pha rắn.

= (mc/mab)1/2 = c/ab =ab/c = (BC2ab/BC2c) =(BC1c/BC1ab)

1.2.2. Cu trỳc v tớnh cht ca h siờu dn BSCCO
1.2.2.1. Cu trỳc tinh th ca h BSCCO
H siờu dn nhit cao BSCCO cú cụng thc tng quỏt l
Bi2 Sr2 Ca n Cu n +1OY tn ti ba pha siờu dn khỏ n nh [5]:

+Bi-2201, n = 0, Bi2 Sr2 CuO6+ x cú Tc =10 ữ 20 K.
+Bi-2212, n = 1, Bi2 Sr2 CaCu 2 O8+ x cú Tc =80 ữ 85 K.
+Bi-2223, n = 2, Bi2 Sr2Ca2Cu3O10 + X cú Tc =106 ữ 110 K.

Hỡnh 1.4: Cu trỳc tinh th ca cỏc pha Bi-2201, Bi-2212 v Bi-2223.

Cu trỳc tinh th ca hp cht BSCCO l cu trỳc lp. Xen gia cỏc lp
CuO2 l cỏc lp in mụi hoc dn in kộm.

Nguyễn Văn Thắng

7

Itims 2011


Nghiên cứu đặc trng chuyển pha siêu dẫn loại 2 của hệ siêu dẫn Bi(Pb)-2223 pha tạp
Li chế tạo bằng phơng pháp phản ứng pha rắn.
+ Pha Bi-2201 cha mt lp CuO2.
+ Pha Bi-2212 cha hai lp CuO2.
+ Pha Bi-2223 cha ba lp CuO2.
c trng chung ca cỏc hp cht siờu dn cuprate l cú cu trỳc lp [3]. Vỡ
vy mụ t cỏc c trng ny vi chớnh xỏc va song li n gin v thun
tin, ta xem cỏc cht siờu dn nhit cao cú cu trỳc kiu chng cht xen k mt mt theo trc c (trc vuụng gúc vi mt CuO2) ca cỏc mt CuO2 (CuO2 sheet) v
cỏc lp khi (block layer).

Cỏc lp CuO2 cú vai trũ quan trng nh hng n tớnh cht ca vt liu siờu
dn. S lp CuO2 tng (t 1-3) thỡ nhit chuyn pha cng tng. Cu trỳc ụ mng
l gi t giỏc (pseudotetragonal): pha Bi-2223 v pha Bi-2212 cú cỏc hng s mng
a=b= 5,42 cũn hng s mng c ln lt l 36,8 v 30,8 [6].
1.2.2.2. Mt s tớnh cht c bn ca h siờu dn nhit cao BSCCO
* Tớnh d hng [7].

Hỡnh 1.5: in tr sut theo trc c (c) v in tr sut theo mt ab (ab) ca n tinh
th siờu dn Bi2Sr2Ca2Cu3O10.

Nguyễn Văn Thắng

8

Itims 2011


Nghiên cứu đặc trng chuyển pha siêu dẫn loại 2 của hệ siêu dẫn Bi(Pb)-2223 pha tạp
Li chế tạo bằng phơng pháp phản ứng pha rắn.
Do cu trỳc c bit nh trờn m vt liu siờu dn nhit cao cú tớnh d
hng rt cao. Tớnh d hng ny th hin c tớnh dn in, di kt hp,
thm sõu London theo mt ab v theo trc c khỏc nhau rừ rt.
* Tớnh dn in v in tr sut
Do cu trỳc tinh th cú d hng, nờn tớnh d hng c biu l rừ rt trong
c tớnh dn in ca tinh th. dn in cao l hng song song vi cỏc mt CuO2,
trong khi ú dn in theo hng vuụng gúc vi cỏc mt CuO2 l nh hn c t 2
n 5 bc v ln ( nhit phũng). S bc ny ph thuc vo tng loi hp cht v
cht lng ca n tinh th c s dng trong cỏc phộp o thc nghim.
Vớ d v tớnh d hng ca in tr sut ca n tinh th siờu dn Bi2Sr2Ca2Cu3O10
c cho trờn hỡnh 1.5. in tr sut o theo hng mt CuO2 (mt ab), ab gim tuyn

tớnh theo nhit trong vựng 120-300 K, sau ú suy gim nhanh v khụng ti nhit
chuyn pha siờu dn Tc (Tc = 106 K). ng c trng c ph thuc nhit l rt khỏc
so vi ca ab. nhit phũng c cao hn 4 bc so vi ab. c khụng biu th s ph
thuc nhit tuyn tớnh m cú mt c trng dng nh ca mt cht bỏn dn, tng
nhanh vựng nhit thp trc khi gim t ngt v khụng ti Tc.
Vỡ tớnh dn in l i lng nghch o ca in tr sut, nờn tớnh dn in
trờn mt ab (ab) cng ln hn c 2-5 bc so vi tớnh dn in theo trc c (c). Cỏc
s liu trờn núi lờn s tng lờn ca tớnh d hng khi nhit suy gim trong trng
thỏi thng. c bit tớnh d hng tng nhanh gn nhit chuyn pha Tc. iu
ny cú th c gii thớch nh l s xuyờn ngm n ht gia cỏc lp b ngn tr ti
nhit chuyn pha, thay vo ú l s xuyờn ngm ca cỏc cp Cooper di nhit
chuyn pha Tc [8].
Trong cỏc mu a tinh th, c bit l cỏc mu ch to theo phng phỏp
gm, thỡ in tr sut ca chỳng nm gia cỏc giỏ tr ca in tr sut theo trc ab
v theo trc c ca mu n tinh th cht lng tt.

Nguyễn Văn Thắng

9

Itims 2011


Nghiên cứu đặc trng chuyển pha siêu dẫn loại 2 của hệ siêu dẫn Bi(Pb)-2223 pha tạp
Li chế tạo bằng phơng pháp phản ứng pha rắn.
Thụng thng rng vựng chuyn pha ca cỏc mu gm khỏ ln (Tc ~ 3-10
K) so vi ca mu n tinh th (Tc ~2-5 K) tu thuc vo iu kin ch to mu, ch
yu l ph thuc vo t phn cỏc pha siờu dn v cỏc tp cú trong mu. Thớ d v ng
cong in tr sut R(T) v rng chuyn pha Tc ca mu gm siờu dn Bi-2223
c cho trờn hỡnh 1.6 vi Tc ~ 110 K v rng chuyn pha Tc ~ 3,5 K [7].

1.0

0.6
0.4

d R ( T )/ dT [đ.v .t .y]

R(T)/R(140 K)

0.8

80

90

0.10

100

110

120

130

140
0.10

0.08

0.08

0.06

0.06

TC

0.04

0.04

0.02

0.02

0.00

0.00

-0.02
80

90

100

110

120

130

-0.02

140

T [K]

0.2

Bi1,6Pb0,4Sr2Ca2Cu3O10+
0.0
80

90

100

110

120

130

140

T (K)

Hỡnh 1.6:
ng cong in tr sut t i ph thuc nhit
R(T)/R(140 K) ca gm siờu dn Bi-2223. Hỡnh nh xỏc nh rng
chuyn pha siờu dn ca mu ny thụng qua ng cong vi phõn ca in
tr sut t i núi trờn.

Vt liu siờu dn nhit cao dng gm cú cu to t cỏc ht siờu dn liờn
kt yu vi nhau qua biờn ht, ú l liờn kt yu Josephson. C ch dn in ca vt
liu siờu dn nhit cao dng ht ch yu theo c ch xuyờn hm ca cỏc cp
Cooper qua biờn ht.

Nguyễn Văn Thắng

10

Itims 2011


Nghiên cứu đặc trng chuyển pha siêu dẫn loại 2 của hệ siêu dẫn Bi(Pb)-2223 pha tạp
Li chế tạo bằng phơng pháp phản ứng pha rắn.
Phn ln cỏc ụxit l cht in mụi hay bỏn dn trng thỏi thng, nhng
nhng ụxit siờu dn li cú c tớnh kim loi v bc l tớnh d hng c bit.
Mt dũng ti hn (Jc) ca h siờu dn BSCCO ph thuc vo t trng v
nhit ca vt liu. Cỏc kt qu cụng b v giỏ tr ca Jc cho thy tu thuc vo
phng phỏp ch to mu m giỏ tr Jc ca chỳng thu c l khỏc nhau. Trong
khong nhit t 77-90K cỏc mu khi cú Jc 2.104 A/cm2, cũn nhit 4,2K
cú Jc (106 ữ 107) A/cm2 vi mu n tinh th cú tớnh d hng cao (Jab ln hn Jc
khong 80000 ln) [7].
* Tớnh cht t [5]
H siờu dn BSCCO l siờu dn loi II. Cú hai t trng ti hn Hc1 v Hc2.

trng thỏi thng l vt liu thun t ( > 0), trng thỏi siờu dn (Tvt chuyn t thun t sang nghch t lớ tng( = -1). Nh vy s chuyn pha
siờu dn s dn n s chuyn tớnh cht t ca vt liu.

Hỡnh 1.7: ng cong t ph thuc t trng ngoi i vi cht siờu dn loi II.

Khi H < Hc1: Vt trng thỏi siờu dn ging nh cht siờu dn loi I, th
hin tớnh nghch t lý tng.


Khi Hc1 < H < Hc2: Vt liu trng thỏi hn hp, tn ti c vựng thng v
vựng siờu dn nm xen k nhau. Trờn gii hn Hc1 cỏc lừi thng v cỏc
xoỏy liờn kt xut hin trờn b mt v bt u i sõu vo vt liu. Cỏc lừi

Nguyễn Văn Thắng

11

Itims 2011


Nghiên cứu đặc trng chuyển pha siêu dẫn loại 2 của hệ siêu dẫn Bi(Pb)-2223 pha tạp
Li chế tạo bằng phơng pháp phản ứng pha rắn.
xoỏy t thụng nh hng song song vi t trng ngoi. Khi thụng lng t
trong vt liu bt u khỏc khụng, t t ngt gim. Trong t trng Hc1
< H < Hc2 s cỏc xoỏy tng cựng vi s tng ca t trng ngoi v t
gim. Gn gii hn trờn Hc2 mt t thụng v t hoỏ thay i mt cỏch
tuyn tớnh vi t trng t vo. Ti Hc2 cú mt s thay i giỏn on trong
dc ca mt t thụng v ng cong t hoỏ .
Khi H > Hc2. Vt trng thỏi thng, t trng xuyờn vo ton b vt th

vi mt t thụng bng ào H A v t hoỏ bng khụng.
* Mt dũng ti hn v cỏc c ch phỏ v siờu dũng [9]
Mt dũng ti hn ca mt cht siờu dn nhit cao (Jc) l mt thụng s
quan trng cho vic quyt nh ng dng vt liu ny vo trong mc ớch c th. Cú
ba c ch ch yu hn ch mt dũng Jc l: C ch phỏ v cp Cooper, c ch phỏ
v s ghim v c ch phỏ v cỏc mi liờn kt yu.
C ch phỏ v cp Cooper: Theo mụ hỡnh London v lý thuyt BCS thỡ mt
dũng ti hn cn thit cp Cooper b phỏ l Jdp ~ n*()e*h/2m*0 (T = 0 K).
õy n*, e*, m*, , 0 l mt , in tớch, khi lng, vn tc v di kt hp ca
cp Cooper, cũn h l hng s Planck. Vỡ di kt hp rt nh ~ 10 nờn Jdp ~
109 A/cm2.
C ch phỏ v s ghim: Vỡ t trng ti hn di (Hc1) ca cỏc cht siờu dn
loi cuprate l rt nh, kt hp vi mc ớch ng dng trong cỏc nhit cao, cho
nờn cỏc vt liu ny hu nh ch c ng dng trong trng thỏi trung gian, tc l
trng thỏi cú tn ti cỏc xoỏy t v cỏc thng giỏng nhit. trờn t trng Hc1/(1-N)
vi N l h s kh t ca mu, cỏc ng t thụng mang cỏc lng t t thụng 0
chui vo trong mu. Cỏc t trng ny cú th c cung cp bi ngun t trng
ngoi hoc t trng riờng do dũng in truyn trờn mu to ra. Dũng truyn J tỏc
ng lờn cỏc ng t thụng tớnh trờn mt n v chiu di mt lc Lorentz l

Nguyễn Văn Thắng

12

Itims 2011


Nghiên cứu đặc trng chuyển pha siêu dẫn loại 2 của hệ siêu dẫn Bi(Pb)-2223 pha tạp
Li chế tạo bằng phơng pháp phản ứng pha rắn.
FL = Jì0H/H. Lc Lorentz gia tc ng t thụng n vn tc v v mt

in trng E = Bìv s c sinh ra trong mu, kt qu l in tr sut ca mu
khỏc khụng. cn tr s chuyn ng ca cỏc ng t thụng ngi ta thng to
ra cỏc tõm ghim nh pha tp, chiu x... Cỏc tõm ny chớnh l cỏc cỏc sai hng
im, lch mng, pha l... Trong cỏc cht siờu dn cú tớnh d hng cao nh h Bi2212 thỡ cỏc ng t thụng cú th c hỡnh dung bao gm cỏc a t thụng
chuyn ng gn nh c lp vi nhau. õy l mt vn gõy tr ngi cho vic
ng dng cỏc cht siờu dn loi ny cn c khc phc.
C ch phỏ v cỏc liờn kt yu: Mt dũng ti hn Jc cng b suy gim
mnh bi cỏc vt liu khụng siờu dn trong mu, õy l vn cn quan tõm i vi
cỏc mu a tinh th. Jc cng ph thuc giỏn tip vo di kt hp thụng qua khe
nng lng . Vỡ suy gim nhanh bi cu trỳc v s bin i hoỏ hc gn b mt
cht siờu dn. i vi cỏc cht siờu dn nhit cao dng cuprate do nh nờn cỏc
lp biờn lm suy gim Jc khỏ mnh.
Trong thc t, cỏc cht siờu dn nhit cao cú mt s im u vit so vi cỏc
cht siờu dn nhit thp. Vớ d cỏc mng mng Y-123 cho Jc ~ 106 A/cm2 trong t
trng riờng (t trng do chớnh dũng Jc to ra) 77 K, cng nhit ny trong t
trng 1 Tesla bng Bi(Pb)-2223 cho Jc ~ 104 A/cm2. nhng t trng ln hn 15
Tesla v T = 4,2 K, bng hoc dõy Bi-2212, c bc ngoi bng mt lp kim loi Ag
cho mt dũng Jc ~ 104 A/cm2. õy l giỏ tr m cỏc cht siờu dn nhit thp
khụng cú c.

* di kt hp v thm sõu London
Mt trong nhng c tớnh rt khỏc vi siờu dn loi II truyn thng l siờu
dn nhit cao cha Cu cú di kt hp rt thp. T lý thuyt BCS
F / k bTC cú th nhn xột rng khi Tc ca vt liu siờu dn cuprate 10 ln cao

Nguyễn Văn Thắng

13

Itims 2011

Nghiên cứu đặc trng chuyển pha siêu dẫn loại 2 của hệ siêu dẫn Bi(Pb)-2223 pha tạp
Li chế tạo bằng phơng pháp phản ứng pha rắn.
hn siờu dn truyn thng thỡ cú th ch i giỏ tr ca thp i c 10 ln. Nhng
do nng ht ti ca siờu dn cuprate thp m vn tc fecmi ca chỳng cng
thng thp hn cỏc kim loi thng mt chỳt. Trong thc t ca vt liu cuprate
cú th so sỏnh c vi kớch thc ụ c s (~10 ). xuyờn sõu thm t ca vt
liu ny cao ( ~3000 Ao). Nhiu tớnh cht lý thỳ cú liờn quan n di kt hp
thp nh t trng ti hn Bc2 rt cao, trng thỏi hn hp phc tp.
Do c tớnh ca cu trỳc xp lp xen k cỏc mt dn CuO2 v cỏc khi in
mụi hay dn yu m tớnh d hng ca vt liu ny rt cao. S d hng ca chỳng
c phn ỏnh bng s d hng trong c trng thỏi thng ln trng thỏi siờu dn.
Giỏ tr di kt hp v xuyờn sõu thm t khỏc nhau theo hng song
song vi mt CuO2 (mt ab) v vuụng gúc vi mt ny (trc c). Bng 1 cho ta mt
s thụng tin v nhng giỏ tr ny cho mt s hp cht siờu dn nhit cao [10],
[11].
Bng 1.2: Thụng s vt lý ca mt s cht SDNC
Bc1(mT)
Hp cht
siờu dn

Trc
a,b

Trc c

Bc2(T)

Tc(K)

di kt hp

(nm)

(nm)

Trc
a,b

Bi-2201
Bi-2212

xuyờn sõu

Trc c

Trc
a,b

Trc c

40
85

(Bi,Pb)-2223

650

~ 89

78

270

500

~ 184

110

250

178

~1

~ 0.02

* Khe nng lng [7].
Theo lớ thuyt BCS giỏ tr khe nng lng 2(0) ~ 3.5k BTC . Bng nhiu phộp
o ph nng lng khỏc nhau ngi ta ó xỏc nh c i vi siờu dn nhit

Nguyễn Văn Thắng

14

Itims 2011

Nghiên cứu đặc trng chuyển pha siêu dẫn loại 2 của hệ siêu dẫn Bi(Pb)-2223 pha tạp
Li chế tạo bằng phơng pháp phản ứng pha rắn.
cao, rng ca khe nng lng( 2 (0)) nm trong khong gia 5 ~ 8 k B TC vi giỏ
tr c trng ~50 meV. Giỏ tr khe nng lng cng cú tớnh d hng. Giỏ tr ny
theo mt ab ln hn theo trc c.
1.2.3. Quỏ trỡnh hỡnh thnh pha trong hp cht siờu dn nhit cao BSCCO [6]
Trong h hp cht SDNC BSCCO, cú tn ti ba pha siờu dn: Bi-2201, Bi2212 v Bi-2223. Qua mt s nghiờn cu thy rng, cỏc pha Bi-2201 v
Bi-2212 sch cú th thu c d dng hn pha Bi-2223. Qua nh nhiu x tia X cú
th xỏc nh c t phn ca hai pha Bi-2201 v Bi-2212 theo cỏc phng trỡnh
sau:
F2201% =

I

j2201

I

j

ì 100

i

i

F2212% =

I
I

k2212

k

ì 100

i

i

Trong ú:
F l t phn ca pha.
Ii l tng ca tt c cỏc pha cú trờn gin nhiu x tia X.
i vi pha Bi-2223 luụn cha mt phn nh pha Bi-2212 v mt lng
nh cỏc pha ph khỏc. Theo lý thuyt nhiu x tia X, t phn pha Bi-2223 trong
mu cú th c xỏc nh theo phng trỡnh sau [6], [12]:
F2223% =

Vi:

0012
I 2223
ì 100
008
0012
I 2212
+ I 2223

0012

l cng nh (0012) ca pha Bi-2223 trong gin
I 2223

nhiu x tia X

Nguyễn Văn Thắng

15

Itims 2011


Nghiên cứu đặc trng chuyển pha siêu dẫn loại 2 của hệ siêu dẫn Bi(Pb)-2223 pha tạp
Li chế tạo bằng phơng pháp phản ứng pha rắn.
008
I 2212
l cng nh (008) ca pha Bi-2212 trong gin nhiu

x tia X
T cỏc phng trỡnh trờn nhn thy rng t phn cỏc pha siờu dn c hỡnh
thnh ph thuc rt nhiu yu t nh nhit thiờu kt, nhit , thi gian, mụi
trng to mu.
1.2.3.1. S to thnh pha Bi - 2201
Cỏc kt qu nghiờn cu cho thy s to thnh pha Bi-2201 nhy vi nhit
thiờu kt nhng khụng ph thuc vo thi gian nung. Khi nhit thiờu kt tng
hm lng pha Bi-2201 cng tng lờn, nhng n nhit t 740oC - 8000C thỡ
hm lng pha Bi-2201 b gim i, s hỡnh thnh pha Bi-2212 bt u xut hin.
Vy nhit thiờu kt i vi s hỡnh thnh pha Bi-2201 c 7200C, cỏc phn ng
hỡnh thnh pha siờu dn Bi - 2201 c cõn bng sau khi mu c nung thiờu kt
t 680 - 8000C.

Quỏ trỡnh hỡnh thnh pha Bi - 2201 c mụ t qua cỏc phng trỡnh phn ng
sau:

SrCO3 2 SrO + 2CO2
2 SrO + CuO Sr2 CuO3
Sr2 CuO3 + Bi2 O3 Bi2 Sr2 CuO6
1.2.3.2. S to thnh pha Bi-2212
S to thnh pha Bi-2212 ph thuc vo nhit v thi gian thiờu kt.
Trong khong nhit thiờu kt t 680 - 8000C thỡ cỏc vt liu vụ c ban u dựng
to mu s to thnh pha Bi-2201 chim mt lng khụng ỏng k, phn cũn li
l hn hp ca Ca2CuO3, CaCu2O3, CaO, CuO Khi nhit lờn n 8200C n
8400C vi thi gian nung thớch hp pha Bi - 2201 gim v pha Bi - 2212 tng lờn
ỏng k. S hỡnh thnh pha Bi-2212 c mụ t nh sau:

Nguyễn Văn Thắng

16

Itims 2011


Nghiên cứu đặc trng chuyển pha siêu dẫn loại 2 của hệ siêu dẫn Bi(Pb)-2223 pha tạp
Li chế tạo bằng phơng pháp phản ứng pha rắn.

Sr2 CuO6 + CaCuO 3 SrCaCu 2 O8 + CaO
Bi2 Sr2 CuO6 + CaCuO 3 Bi 2 Sr2 CaCu 2 O8 + CaO
Bi2 Sr2 CuO6 + Ca 2 Cuo 3 Bi 2 Sr2 CaCu 2 O8 + Ca 2 CuO3
Bi2 Sr2 CuO6 + CaO + CuO Bi 2 Sr2 CaCu 2 O8
1.2.3.3. S to thnh pha Bi - 2223
T khi phỏt hin ra h siờu dn Bi vo nm 1988, ó cú rt nhiu nh khoa

hc tham gia nghiờn cu quỏ trỡnh hỡnh thnh nờn h siờu dn ny, c bit l quỏ
trỡnh to pha 2223. So vi hai pha Bi-2201 v Bi-2212 thỡ s to thnh pha 2223 cú
phn khú hn. Cng nh pha 2212 s to thnh pha ny ph thuc mnh vo nhit
, thi gian thiờu kt v t phn ca pha siờu dn 2212 v 2223 trong hp cht . S
to thnh pha 2223 c mụ t nh sau:

Bi2 Sr2 CaCu2 O8 + CaCuO2 Bi2 Sr2 Ca2 Cu3O10
Bi2 Sr2 CaCuO8 + CaCu 2 O3 Bi2 Sr2 Ca 2 Cu3O10 + CuO
Bi2 Sr2 CaCuO8 + CaO + CuO Bi2 Sr2 Ca 2 Cu3O10
1.2.3.4. Vai trũ ca Pb thay th Bi trong quỏ trỡnh to pha Bi 2223 [12]
Thc t thu c hp cht Bi-2223 n pha l rt khú nu khụng cú s
thay th ca cation Pb. Vic thay th Pb cho Bi c bit cú li trong quỏ trỡnh hỡnh
thnh v n nh pha Bi-2223. Hp cht ny cú cụng thc danh nh l
Bi2-xPbxSr2Ca2Cu3O10.
Khi thay th mt phn Pb cho Bi trong h BSCCO, thy rng nhit to
pha 2223 gim. Nguyờn nhõn l do to thnh pha lng Ca2PbO4 nhit cao v
do ú tng cng tc to pha 2223. Ngoi ra, Pb cú th thay th vo v trớ ca Bi
trong ụ mng v lm n nh pha siờu dn 2223 [10]. Nh vy, vai trũ chớnh ca Pb
trong quỏ trỡnh to pha 2223 l thay i hot tớnh ca cỏc nguyờn t nh Ca2+ tr
nờn mnh m hn, d phn ng vi cỏc nguyờn t khỏc trong h hn v pha 2223
c to thnh d dng hn.

Nguyễn Văn Thắng

17

Itims 2011


Nghiên cứu đặc trng chuyển pha siêu dẫn loại 2 của hệ siêu dẫn Bi(Pb)-2223 pha tạp

Li chế tạo bằng phơng pháp phản ứng pha rắn.
1.2.4. Cỏc phng phỏp ch to bt siờu dn nhit cao BSCCO
1.2.4.1. Phng phỏp phn ng pha rn
Núi chung cỏc cht SDNC u c ch to t cỏc bt ụxit sch (3N - 4N).
u im ca phng phỏp ny l: Quy trỡnh cụng ngh n gin, d lm,
khụng ũi hi cỏc thit b t tin, ớt tn kộm. Cú th thc hin c nhiu phũng
thớ nghim, nht l cỏc phũng thớ nghim cú c s vt cht cũn nhiu hn ch.
Nhc im: Mu to ra cú ng nht cha cao, cht lng mu cha tt,
khú to c mu n pha.
Quy trỡnh ch to cỏc mu siờu dn nhit cao bng phng phỏp phn ng
pha rn tuõn theo s khi mụ t trờn hỡnh 1.8:

Cỏc bt ụxit
sch (2N-3N)

Cõn theo
thnh phn
hp thc

Nghin trn
40 - 60 phỳt

ẫp thnh viờn
(P = 3 tn /

Sy khụ mu
(100 OC ~ 1

Nung thiờu kt
860 oC trong

120 gi

mu 500-550
O
C
t 20-30 gi
(K2, O2 ,)

trong mụi trng
hoc ngui theo lũ
n nhit phũng

Sn phm
mu siờu dn
nhit cao

Hỡnh 1.8: Quy trỡnh ch to cỏc mu siờu dn nhit cao bng phng phỏp phn

ng pha rn

Nguyễn Văn Thắng

18

Itims 2011