(Luận án tiến sĩ) ảnh hưởng của một số nguyên tố thay thế lên đặc tính siêu dẫn trong hệ hợp chất bi 2212 luận án TS vật lý

MUG LUC
•

•

Trang
Trang phu bla

i

Loi cam an

ii

Lai cam doan

iii

Muc luc

iv
1

M6 D A U

Chuong 1. M O T S O NET CO BAN VE SI/ PHAT TRIEN CUA VAT
LIEU SIEU D A N NHIET CAO

3

1.1.

Ljch suf phat trien cua vat lieu sieu dSn nhiet dp cao

3

1.2.

Mot so tinh chat co ban cua vat lieu sieu dSn nhiet do cao 12

1.3.

1.2.1. Vdt lieu sieu ddn nhiet do cao a trang thdi thudng

Yl

1.2.2. Vdt lieu sieu ddn nhiet do cao a trang thdi sieu ddn

12

So sanh gitta vat lieu sieu d^n nhiet do thap va sieu d^n
nhiet do cao

16

Ket luan chuong 1

16

Chuong 2. CAC TINH CHAT CUA VAT LIEU SIEU D A N NHIET
D O CAO CHITA BISMUTH

2.1.

2.2.

18

Cau true tinh the va su dn dinh cau true cua vat lieu
sieu din nhiet do cao chura bismuth

18

2.1.1. Cau true tinh the

18

2.1.2. Suon dinh cau trite

20

Qua trinh hinh thanh pha trong hop chat sieu din
nhiet do cao chura bismuth

IV

21


2.3.

2.2.7. Qud trinh hinh thdnh plia Bi - 2201

22

2.2.2. Qud trinh hinh thdnh pha Bi - 2272

24

2.2.3. Qud trinh hinh thdnh pha Bi - 2223

26

Anh huang ciia cong nghe che tao

30

^

•t

2.3,

2.3 J. Anh huang cua qui trinh che tgo

30

2.3.2. Anh huang cua mdi truang tgo mdu

32

Cac nghien cihi ve su thay the Pb, RE va kim loai

chuyen tiep 3d

33

2.4.7. Nghien cm thay the Pb cho Bi

34

2.4.2. Nghien cuu thay thenguyen tdddt hiem

36

2.4.3. Nghien cuu thay the kim logi chuyen tiep 3d

42

Ket luan chuong 2

44

Chuong 3. CONG NGHE CHE TAO VA CAC PHl/ONG

PHAP

NGHIEN CUXJ SIEU D A N NHIET BO CAO
LOAI Bi -2212

47

3.1.

Mot so phuong phap che tao miu sieu din nhiet do cao

47

3.2.

Che tao miu sieu din nhiet do cao Bi - 2212 bing

3.3.

phuong phap gdm

48

Cac phuong phap nghien curu thuc nghiem da su dung

51

3.3.1. Phdn tich cau true bang nhieu xg tia X

51

3.3.2. Phep do dien trd

51

3.3.3. Phep phdn tich nhiet DTA vd TGA

52

9

3.4.

y

3.3.4 Anh hien vi dien tUquet (SEM)

52

Mot so phuong phap nghien cuu thong dung khac

52


Chuong 4. MOI QUAN HE GIITA CHE DO CONG NGHE vA
TINH CHAT CUA HOP CHAT SDNDC Bi -2212

54

4.1.

Anh huong cua che do xu ly nhiet len cau triic tinh the

54

4.2.

Anh huong ciia che dp xu ly nhiet len dac tinh sieu din

60

Ket luan chuong 4
Chuong 5.

63

A N H HUCJNG C U A C A C

NGUYEN TO DAT HIEM

THAY THE TRONG HOP CHAT SDNDC Bi - 2212

64

5.1.

Dac tinh co ban cua cac nguyen to dat hiem

64

5.2.

Anh huong cua mot so nguyen to dat hiem thay the
trong Bi - 2212

65

5.2.7. Hap chat Bi2Sr2.^^CaCu20^^5

66

5.2.2. Hap chat Bi^Sr^.^Nd^CaCujO^^s

72

5.2.3. Hap chat Bi2Sr2.,Sm^CaCu20f^+s

83

52.4. Hap chat Bi2Sr2.fid^CaCu20s^5

89

5.2.5. Hap chat Bi2Sr2.JioJ2aCu20g^s

93

Ket luan chuong 5

Chuong 6.

D A N H GIA VA T H A O

101

LUAN c A c KET QUA

THl/C NGHIEM

6.1.

103

Danh gia anh huong cua nhiet dp u miu len cac
tinh chat vat !y cua hop chat gdm Bi - 2212

6.2.

103

Danh gia anh huong cua cac nguyen to dat hiem
thay the

106

VI


6.2.7. Anh huang len cau true tinh the

108

6.2.2. Anh huang viec thay the len qud trinh nhiet dgng
tgo mdu

111

6.2.3. Anh huang tliay the tdi nhiet do chuyen pha sieu ddn

112

6.2.4. Nghien cuu cau true be mat

117

Ket luan chuong 6

118

KET LUAN CHUNG

119

DANH MUC CONG TRINH

121

TAl LIEU THAM KHAo

124

Vll


MO DAU

J. Bednorz va K.A. Muller la nhung nguai dau tien phat hien ra hien
tugng si6u din trong vat lieu gdm La - Ba - Cu - O khi nhiet do ha xudng thap
hon 35 K. Kham pha nay da dSn ddn su ra ddi cua mot loat vat lieu sieu din

nhiet do cao (SDNDC) dang gdm, dang dan tinh the, dang mang mong vod
thanh phSn va c^u tnic khac nhau. Trong tat ca cac loai vat lieu SDNDC da
dugc phat hien, cac he hgp ch& chiia cac mat CUO2 (cuprate) la cac hgp chat
CO nhiet d6 chuyen pha si6u din T^ cao nhSit
De giai thfch ca che hinh thanh sieu din trong vat lieu SDNDC, nhi6u
mo hinh ly thuyet da dugc dua ra. Song cho den nay mot mo hinh ly thuyet
hoan chinh de giai thfch trgn ven ca che hinh thanh sieu din trong cac vat lieu
SDNDC vin con la cau hoi chua dugc giai dap. Tuy Vciy cac nha khoa hgc
thuc nghiem tren nhieu llnh vuc nhu: vat ly, hoa hgc, Vcit lieu hgc vin tiep tuc
tim kiem nhiing vat lieu sieu dSn mdi va tim each dua nhiet do chuyen pha
sieu din cua cac v^t lieu da tim dugc len cao nhim dap ufng nhu cau thuc ti6n
cua viec su dung trong cac nganh ky thuat hien dai.
Sau hon muai nam ke tir khi tim ra SDNDC, n6 luc cua cac nha khoa
hgc tren toan ciu trong linh vuc nghien curu ve SDNDC dugc tap trung chii
yen vao cac van de sau:
+ Tun cac m6 hinh ly thuyet giai thich co che hinh thanh sieu din trong
cac loai vat Ueu SDNDC.
+ Nghien cuu che tao cac loai vat li6u SDNDC mdi voi cac dac tfnh vat
ly va cau true khac nhau, dac biet chu trgng tim cac vat lieu co nhi6t do
chuyen pha sieu din cao de dua vao vtng dung thuc te.
De thuc hi6n dugc cac muc dfch co ban tren, cac nha khoa hgc ca ly
thuyet lin thuc nghidm da khao sat va phan tfch cac tfnh chat cua vat lieu d


trang thai sieu din va trang thai thudng - nham tim hieu ca che vi mo trong
qua trinh hinh thanh vat lieu SDNDC.
vat lieu SDNDC chiia Bi la he ton tai ba pha sieu din vdi ky hieu
Bi - 2201, Bi - 2212 va Bi - 2223 ling vdi cac nhiet do chuyen pha sieu din T^,
khac nhau. Pha sieu dSn Bi - 2212 va Bi - 2223 co nhi6u diem uu viet, da va
• dang dugc dua vao su dung nhi6u trong thuc te d mot sd nganh khoa hgc ky

thucit tien tien. De tiep tuc tim hieu vd vM lieu SDNDC, dac biet la he hgp chat
SDNDC tren co sd Bi. Dual su hudng din khoa hgc cua TS. Nguy6n Huy Sinh
va GS. TSKH. Than DiJc Hien, trong thdi gian lam luan an tac gia da tap trung
khao sat anh hudng thay the ciia m6t sd nguyen td dat hiem (RE) trong vat
li6u SDNDC loai Bi - 2212 len cac tfnh chat vat ly va cac dac trung sieu dSn
trong hgp chit.
Ngoai phan md diu va ket lu^n, ban luan an dugc phan bd thanh 6 chuong:
Chuong 1. M6t sd net co ban ve su phat trien cua vat lieu SDNDC.
Chuong 2. Cac tfnh chit cua vat lieu sieu din nhiet do cao chiia bismuth.
Chuong 3. Cong nghe che tao va cac phuong phap nghidn cuxi vat lieu SDNDC
loai Bi-2212.
Chuong 4. Mdi quan he giiia che do cong nghe va tfnh chit cua hgp chat
SDNDC Bi-2212.
Chuong 5. Anh huong ciia cac nguydn td dat hiem thay the trong hgp chat
SDNDC Bi-2212.
Chuong 6. Danh gia va thao luan cac ket qua thUc nghiem.


CHUONG 1
MOT SO NET CO BAN VE 81/ PHAT TRIEN
CUA VAT LIEU SIEU D A N NHIET 0 0 CAO
•

•

.

•

1.1 Lich sir phat trien cua vdt lieu sieu ddn nhiet do cao (SDNDC)

Ngay 27 - 01 - 1986, hai nha vat ly K. Alex Muller va J. Georg Bednorz
lam viec tai phong thf nghiem cua hang IBM d Zurich (Thuy sy) da cong bd
tren tap chf "Zeischrift Fur Physik" [9] ring: hgp chit gdm each dien La2Cu04
pha them Ba co the trd thanh chat sieu din trong vung nhiet do 30 - 35 K. Phat
hien cua hai nha vat ly da lam chin dgng du luan khoa hgc tren toan the giai,
thu hiit nhi^u nha khoa hgc ca ly thuyet lin thUc nghiem tap trung nghien cuu
linh vuc khoa hgc vat lieu mdi nay - Do la linh vuc vat lieu sieu din nhiet d5
cao (SDNDC).
Cac ket qua tuong tu khi dua Ba vao gdm each dien La2Cu04 cung
dugc tim ra vao thang 11 -1986 tai trudng Dai hgc Tong hgp Tokyo, Nhat ban.
Mot thang sau, 12- 1986, tai phong thf nghiem AT & T cac nha khoa
hgc da tien hanh pha Sr vao hgp chit gdm each dien La2Cu04 va nhan thiy
nhiet do chuyen pha si6u din ciia hgp chit tang I6n tdi 44 K. Trudc do vdi cac
chit sieu din thong thudng, nhiet do chuyen pha T^ cao nhat chi tim thiy d
hgp kim Nb3Ge vdi Tc = 23 K.
Sau su kien rit co y nghia nay, cong cugc tim kidm cac chit SDNDC
mdi da loi cudn m6t sd lugng Idn cac nha khoa hgc tren the gidi. M6t sd Idn
cac cong tiinh thuc nghiem va cac gia thiet ly thuyet v6 co che tao thanh chit
situ din nhi6t do cao da lien tiep dugc cong bd.
Diu nam 1987, C. W. Chu va M. K. Wu ciing cac dong nghiep [99] d
trudng Dai hgc T6ng hgp Houston (My) da chi ra rang: ndu hgp chit gdm
6xyt La-Sr-Cu-O dugc chd tao trong m6i trudng ap suit thi nhiet do chuyen


pha cung tang len. Tiep theo qua trinh nay, thay the viec che tao miu trong
mdi trudng ap suit bang thay the cac ion dat hiem (RE), chu yeu la ion
Yttrium (Y) cho La cung dugc tien hanh. Nhu vay co the khang dinh ring nhd
pha Ba^"^ hoac Sr^"^ ma hgp chat gdm each dien La2Cu04 da trd thanh chat sieu
din vdi nhiet do chuyen pha T, nim trong khoang 30 - 44 K. Nhung ket qua
diu tien khi do dien trd va he sd tir hoa cua gdm sieu din La-Ba-Cu-0 do

Ba-La-Cu-0
aoe

10

OJjm

/" •
.• ^•
• ,^

^* • •
9*

0

V —

X

ojbs
'

1*
•

*
• •

•

• ằã

y

.T

- ao*ô

.
*cằ
n

.* ã

ã-

,

y

1

15

a

ô

a

u

X-0J6

y
i ^ '

ãã

ã
"

ã
ã

ã a 2 5 A/CIB*
ã O.ftO A / c m *

- ;J
001

0^

OfiOt

002 - ^ *
%>

• a w

ã

-

Qjota

ooz

ôãô

ã

i

0LO4

ã 9

w
ô Q)

.

2

A/cmằ

1-

ã

ã

0004

ô
-1.0

u

-

ãt,

r

ii-.,a

0
u

ã

J.

100
*^

L
T(K1

1. L

200
^~

0
iot 3

. 0 . 1 ,.
0

1
20

I
T(K>

1
40



'

ô

Hinh 1.1 Dien trd vd he so tit hod cua La-Ba-Cu-0 do K, A. Muller vd

J.G. Bednorz do [9]
K. Alex Muller va J Georg Bednorz thuc hien tai Zurich dugc trinh bay tren
hinh 1.1. M6t ket qua khong ngd, nhiet do chuyen pha sieu din T^ cua he
Y-Ba-Cu-0 da len tren nhi6t d6 s6i cua ni to long vdi T^ = 93 K. Phan tich cau
tnic tinh the cho thay he Y-Ba-Cu-0 cd thanh phan hgp thufc hoa hgc la
YiBa2Cu307.x [42] va no dugc ggi la pha Y-123. Bing cac phep phan tich ciu
true, nhan thiy he hgp chit Y-Ba-Cu-O chiia cac mat phang CUO2 va chudi
CuO. Nguyen tit Cu trong mat phang CUO2 dugc bao quanh bdi nam nguyen
tir 6xy nam trSn cac dinh cua hinh chop. De danh gia vai trd cua cac nguyen td


dat hiem len cac dac tfnh sieu dan trong he hgp chat Y-123, ngudi ta da tien
hanh thay the cac nguyen td dit hiem cho Yttrium. Dieu ngac nhien la tit ca
cac nguyen td dat hiem deu cd the thay the dugc cho Y (trir Pr) ma khong lam
mat tfnh sieu din cua he va nhiet do T^ khong thay d6i mOt each dang ke. Nhu
vay he Y-123 con dugc ggi la he RE-123 (RE la cac nguyen td dat hiem, trir
hai nguyen td Ce va Tb khdng ton tai pha nay.

• Cu

Oo

laioi
pcrovsltitp
dao
(thieu oxy)

— LaO
klioi
perovsk^

• ^ CUO2

Khoi
p*^rovskite

— LaO
khoi
muoi mo

t l i i e u OTCV

— LaO

— CuO,

Ba

Cu O 0

Hinh 1.2 Cau true tinh the cua La-Sr-Cu-0 vd Y-Ba-Cu-0 [36]
Ngay sau khi tim ra he hgp chat sieu din RE-123, cac he hgp chat sieu
din RE-124 va RE-247 [55,92] cung dong thdi dugc phat hien. He hgp chat
sieu dan RE-124 cd cau tnic gin tuong djf nhu he RE-123, chi khac la trong
mot 6 cd ban ton tai hai chudi CuO va gia tri cua nhiet do chuyen pha sieu din
Tc = 81 K, thap hon gia tri cua he RE -123. Rieng he hgp chit sieu din
RE - 247, trong mot 6 mang cd the tdn tai mot hoac hai chudi CuO.
Cau tnic tinh the he La-Sr-Cu-O va Y-Ba-Cu-O tiinh bay tren hinh 1.2.
Cung trong nam 1987, Michel va ddng nghiep da phat hien ra he hgp chit sieu

din Bi-Sr-Cu-O vdi nhiet do chuyen pha sieu din T^ - 20 K. Do nhiet do
chuyen pha sieu din thap so vdi he RE-123, nen he nay khong dugc quan tarn
nhieu. Hgp chat cd thanh phSn hoa hgc theo cong thiic Bi2Sr2Cu05^^ (dugc ggi
la pha Bi-2201). Vao nam 1988, bing each them Ca vao trong he Bi-Sr-Cu-0,
Maeda va ddng nghiep [50] da phat hien them hai pha sieu din mdi, do la pha

CUO2

i:7

CuO;

.0'
SrO

BiO

CuO:

Ca

CuOj

SrO

BiO

BiO

SrO

m[

BIO

SrO
CuO:

BIO

SrO

SrO

SrO

CUO2
Ca

BiO
BIO

SrO

SrO
BiO

£1

h

CUO2
Ca
CUO2

SrO

CuO;
BIO

BiO

BijSrjCuOj
SrO

BiO
CuO:

Ca

BijSrjCaCUjOg

m
kr

SrO

CuOj

Ca

CuO:

Hinh 13 Cau true tinh the cua he SDNDC chiia Bi (vai n = l,2vd3)

[53]


Bi-2212 vdi thanh phin hoa hgc Bi2Sr2CaCu208+6 cd nhiet d6 chuyen pha sieu
din T^ = 85 K va pha Bi-2223 vdi thanh phan hoa hgc Bi2Sr2Ca2Cu30,o+5 vdi
nhiet do chuyen pha sieu din T^ = 110 K. Nhu vay, do he Bi-Sr-Ca-Cu-0 cd
nhiet do T^ cao nen dugc nhieu phdng thf nghiem tren the gidi quan tarn va
trien khai nghien cuu manh. He vat lieu Bi-Sr-Ca-Cu-O, cd cong thiic hoa hgc
chung la Bi2Sr2Ca„.iCUj,02n+4+5 vdi n = 1, 2, 3. Khi n tang, tiic la sd Idp CUO2
trong mot 6 co ban tang va T^ tang . Ciu tnic tinh the ciia he Bi-Sr-Ca-Cu-0
dugc chi ra tren hinh 1.3.
Tfnh chat sieu dan ciia cac he hgp chit sieu din tren khong chi phu
thudc vao cong thiJc hoa hgc, phuong phap che' tao, dieu kien cong nghe... ma
no con phu thugc manh vao nong do oxy trong miu va hoa tri ciia Cu...
Bang viec thay the" Tl cho Bi va Ba cho Sr, cac tac gia [83] da tim ra hgp
chit sieu dan mdi la Tl2Ba2CaCu20g+5 va Tl2Ba2Ca2Cu30io+6; dugc ggi la
Tl-2212 va Tl-2223, trong dd pha Tl-2223 cd nhiet do chuyen pha sieu din
Tc = 125 K. Song song vdi viec phat hien ra cac loai hgp chit sieu din chiia
CuOo, m6t loai hgp chat sieu din khong chiia Cu vdi thanh phin Ba-K-Bi-O cd
nhiet do chuyen pha T^ = 20 - 30 K ciing da dugc c6ng bd.
Nam 1989, he hgp chat SDNDC cd cong thUc L2.,M,Cu04., vdi L = Pr,
Nd, Sm hoac Eu va M = Ce, Th da dugc tim ra. De trd thanh sieu din, vat lieu
phai dugc u trong dieu kien dac biet. Ching han nhu trong hgp chit
Nd2_xCe^Cu04_x vdi x = 0,15 u trong mdi trudng chan khdng d 1000°C trong

khoang thdi gian 10 gid da trd thanh sieu din vdi nhiet do chuyin pha
Tc = 24 K [55]. Trong trudng hgp nay cac nguyen td Ce da thay the mdt phin
cho cac nguyen td dit hiem hoa tri 3.
So sanh giua hai he La2.xSrxCu04.y va L2.xMxCu04.x, nhan thiy cd su
khac nhau ve ciu tnic. Su khac nhau nay la do cac nguyen tir oxy d dinh tii
dien trong he La2,xSrxCu04_y bi khuyet; trong khi dd cac nguyen tu Cu d trong


he L2.Js/lJ2n04.^ lai dugc bao bgc bdi 4 nguyen tu oxy. Dieu nay khong quan
sat thiy trong cac he vat lieu khac.
*

Viec lien tiep cong bd cac hgp chat SDNDC mdi da kfch thfch su tim

kiem cac chat SDNDC mdi khac. Nhiet do chuyen pha cua nhieu chat sieu dan
nhiet do cao Idn hon nhiet do soi cua ni to long, nen viec trien khai cac ling
dung ciia vat lieu SDNDC dugc tien hanh mot each manh me. Uhg dung thuc
te cua vat lieu SDNDC da dugc diing lam cac nam cham SDNDC, cac thiet bi
su dung hieu ling treo (Levitation devices), bang Bi-2223 lam cugn day cho
may phat, cap din dien...
Nam 1991, mot phat minh bit ngd la tim thiy sieu din tdn tai ngay ca
trong cac hgp chit hiJu co K^C^Q vdi nhiet do chuyen pha len tdi 28 K. Ciing
thdi gian dd cac nha khoa hgc d AT&T da tim thiy mot hgp chit sieu din huu
ca mdi C^oRb3 co nhiet dd chuyen pha trong viing 30 K. Cac ket qua nay lami
cac nha khoa hgc het siic ngac nhien vi su ton tai sieu din ngay trong ca cac
hgp chit khong chiia cac Idp CUO2. Dieu nay din deh phai cd mdt co che
rieng nao dd de giai thfch thoa dang su tdn tai sieu din trong cac hgp chit huu
CO - Hgp chit sieu dSn dugc ggi
la "Fullerence". Ve mat cau tnic
tinh the, khi nghien ciiu cac tinh

chit ciia hgp chit d trang thai
ran bang nhieu xa dien tir va

L,

nhieu xa tia X cua hot C^ va cac
tinh th^ nhd

st3^!^

(microcrystals),

W.Kraetschmer va cdng su [44]
da dua ra cau tnic cua hgp chit
nay la luc giac xep chat hep
(hexagonal close - packed).
Trai vdi W.Kraetschmer,

C

I

10.003A

Hinh 1.4 Cau true tinh the cua hap
chat sieu ddn hOu ca C^Q [44]


R.M.Fleming va ddng nghiep cho rang chung cd cau tnic tinh the dang lap
phuong tam khdi (b.c.c). Ket qua cua R. M. Fleming va ddng nghiep dugc

nhieu tac gia ung hg hon. Ciu tnic tinh the cua hgp chit sieu din huu co C6o
dugc trinh bay tren hinh 1.4
Diu nam 1993, mot hgp chit sieu dan mdi cd thanh phin phiic tap hon
da dugc O. Zhou va ddng nghiep tim ra. Dd la loai hgp chit chiia Cac bon
(NH3)4Na2CsC6o vdi nhiet do chuyen pha sieu din Tc = 29,6 K. Cung thdi
diem dd S. N. Putilin va ddng nghiep [70] da cong bd sieu din tdn tai trong
hgp chat chiia thuy ngan (Hg) vdi thanh phan cd cong thiic hoa hgc la
HgBa2Cu04^, (Hg-1201). Thang 5-1993, A. Schilling va ddng nghiep [78]
Cling tim ra hgp chat sieu dSn chiia Hg, cd nhiet dd chuyen pha sieu din
Tc = 133 K, cao hon han cac hgp chat dugc tim ra trudc day. Hgp chit cd
thanh phan hoa hgc theo cdng thiic HgBa2Ca2Cu308+x (Hg-1223) va
HgBa2CaCu206+x (Hg-1212). Ke tii khi phat hien ra SDNDC, hgp chat sieu din
chiia Hg la vat lieu cd nhiet do chuyen pha sieu din cao nhit, vi vay viec che'
tao cac vat lieu SDNDC chiia Hg vdi cong nghe che tao khac nhau; moi trudng
che tao khac nhau da dugc nhieu nhdm nghien ciiu trien khai mot each soi
ddng. De'n thing 9-1993, nhiet do chuyen pha Tc = 153 K ciia hgp chat
Hg -1223 da dugc C. W. Chu va ddng nghiep d trudng Dai hgc Houston cong
bd. Diu nam 1994, R. J. Cava va cac ddng nghiep [31] da cong bd tim thiy
sieu din trong cac hgp chit lien kim loai (Intermetallic) - LnNi2B2C (L = Y,
Tm, Ho, Lu) cd nhiet dd chuyen pha sieu din Tc = 13 - 17 K. Mac dii nhiet do
chuyen pha sieu din chua cao nhung day la co sd di tidp tuc di sau nghien ciiu
va tim kiem cac vat lieu sieu din trong cac hgp chit lien kim loai va ngay ca
trong cac vat lieu tir tfnh; mot loai vat lieu ma trudc day ngudi ta vin cho rang
khdng cd khi nang tdn tai hien tugng sieu din. Diu nam 1995, S. B. Roy va
ddng nghiep da cong bd tim thay sieu din trong hgp chit lien kim loai RENiB-C, nhiet dd chuyin pha sieu din Tc«17 K. Thing 03 nam 1996, Hoi nghi


10

qudc te ky niem mudi nam phat minh ra SDNDC dugc td chiic tai trung tam

Allen, trudng Dai hgc Tong hgp Houston. Tai hoi nghi nay nhieu cong trinh ly
thuyet va thuc nghiem da trinh bay cac ket qua nghien culi thu dugc trong
mudi nam ve SDNDC. Nhung ling dung trien khai ddi vdi vat lieu SDNDC
trong mgi linh vuc cung dugc cdng bd. Tai My, ngay tir nam 1989 hang EPRI
da tap trung nghien ciiu day cap SDNDC. Nam 1992, hang Pirelli diing day
cap SDNDC de thiet ke' chi tiet mot may bien ap 115 kV/400 MVA [13].
Trong khi dd d Nhat ban, cap SDNDC dung trong may bien ap vdi cdng suit
275 kV/600 MVA va 66 kV/1000 MVA da dugc nghien cuu che tao [13]. Tai
chau Au, cac he day cap SDNDC bit diu dugc trien khai nghien ciiu tir nam
1990 -1992 cho ca hai trudng hgp ngudn cao the' tir 1-3 GVA va ngudn trung
binh 500 MVA [13]. Tai hoi nghi nay, day cap SDNDC cd do dai hang tram
met da dugc trung bay va chao hang cung cap.
Mot loai vat lieu SDNDC mdi tim thay cung da dugc cdng bd, dd la vat
lieu sieu din Sr2YRui,^Cu^0y, do D. C. Ling va ddng nghiep da phat hien [49].
Bang phep do dien trd va phep do tii cho thay nhiet do chuyen pha sieu din
Tc cua loai vat lieu nay nam trong khoang tii 30 K - 85 K tuy theo ndng dd Cu
va dieu kien che' tao.
Diu nam 2001, nhdm nghien ciiu cua giao su J Akimitsu (Nhat Ban) da
cdng bd tren tap chi Nature 410 chd tao thanh cdng sieu din MgB2 vdi nhiet
dd chuyen pha T^ = 39 K. Ngay sau phat minh nay, vat lieu MgB2 dugc tap
trung nghien cihi manh me tren toan the' gidi. Cac dang vat lieu dugc che tao
nhu mang mdng, day da va dang dugc dua vao ling dung trong ky thuat.
Cac vat Ueu SDNDC dien hinh dugc phat hien trong hon mudi nam qua
dugc tiinh bay d bang 1.1


11

Bang 1.1 Cdc vdt lieu SDNDC dien hinh duac phdt hien tit nam 1986 den nay
Nhiet do chuyen pha

Loai vat lieu

Te(K)

Nam phat hien

La-Sr-Cu-O

30

1986

Y(RE)-Ba-Cu-0

90

1987

Bi-Sr-Ca-Cu-0

85-115

1988

Sr-Ba-Tl-0

69

1988

Tl-Ba-Ca-Cu-0

115-125

1989

Kx(-60

20-30

1991

L-M-Cu-0 (L=Nd)

24

1993

Ba-K-Bi-0

20-30

1993

Hg-Ba-Ca-Cu-0

90-164

1994

Y-Pd-B-C

23

1994

Ln(RE)-Ni-B-C

13-17

1995

Sr^YRu^.^Cu^Og

30-85

1996

MgBj

39

2001

Di ddi vdi qua trinh tim kiem cac loai vat lieu mdi, cac nha ly thuyet
ciing dua ra mdt sd md hinh nhim giai thich cac co che' hinh thanh SDNDC.
Song cac md hinh ly thuydt dua ra deu khdng the giai thich thoa man cho tat
ca cac vat lieu SDNDC da dugc tim ra. Nhu vay mot md hinh ly thuyet hoan
chinh de giai thfch trgn ven co che' hinh thanh SDNDC cho tit ca cac vat lieu,
de'n nay vin cdn la manh dit chua cd ngudi sd huu.

12

1,2. Mot so tinh chat cabdn cua vdt lieu
,

SDNDC

Nhin chung cac vat lieu SDNDC dang gdm thudng cd ciu tnic tinh the

la ciu tnic Idp (loai perovskite) vdi cau hinh ba chieu gdm cac mat phang
CUO2 va cac chudi Cu-0. Ngoai ra cac vat lieu SDNDC cdn cd mdt sd dac tfnh
CO ban ndi bat nhu sau:
1.2.1 Vdt lieu SDNDC a trans thdi thu&n2
O trang thai thudng hau nhu tat ca cac hgp chat gdm sieu dSn thudng la
chit dien mdi hoac din dien kem. Do dien trd ciia miu theo true c va mat
phang ab cd gia tri khac nhau. Khi pha tap cac nguyen tu hoac thay the' cac
nguyen tu vao trong hgp chit, cac dien tu dich chuyen trong cac mat phang
CuOo tao thanh co che' din dien. Vat lieu dugc lam lanh xudng dudi nhiet do
chuyen pha, hgp chat trd thanh sieu din. Tfnh chat va trang thai sieu din cua
cac hgp chit phu thugc vao nhieu yeu td nhu: qui trinh cdng nghe che tao,
dieu kien xir ly nhiet (nhiet dd thieu ke't, nhiet do ii) va mdi trudng che tao
miu. Ve mat vi md, tfnh chit sieu din cua cac hgp chit cdn phu thugc he vat
lieu, phu thudc vao thanh phin hgp thiic hoa hgc, ndng dd hat tai, tinh chat di
hudng cua vat lieu ...
1.2.2 Vdt lieu SDNDC a trans thdi sieu ddn
Cho tdi nay cac ket qua thuc nghiem thu dugc da khang dinh rang cac
hgp chit SDNDC deu cd cac tinh chit co ban nhu cac hgp chit sieu din nhiet
do thip (SDNDT) nhu: tdn tai hieu ling Meissner, cd cac tir trudng tdi ban H,i

va Hc2' ddng tdi ban J^... Ngoai cac tinh chit co ban tren cac chit SDNDC cdn
cd mot sd tinh chit dac trung rieng.


13

1.22.1 Nhiet do chuyen pha sieu ddn (T^) cao
Nhiet do chuyen pha sieu din T^ cua vat lieu cang cao thi khi nang ling
dung thuc te cang Idn. Trong sd cac hgp chat SDNDC da dugc phat hien trong
ban mudi nam qua, cac he vat lieu nhu: RE - 123, Bi-2212, Bi-2223, Hg -1223
... deu cd nhiet do chuyen pha sieu din T^ cao, tren diem soi cua ni to long.
Viec dua cac vat lieu SDNDC vao ling dung thuc te la het siic can thiet. Theo
cac tac gia [47] thi khi nhiet do chuyen pha sieu dSn T^. cao cd nhieu loai kich
thich nhu la phonon, exiton va cac kfch thfch khac tdn tai d dai nhiet do nay.
Su cd mat cac loai kfch thfch nay cd the lam anh hudng tdi nhieu tfnh chat ciia
vat lieu SDNDC nhu la T^ mat do ddng tdi han J^ ... Do nhiet do chuyen pha
Tc la ty phan cd the thay rd dugc cua nhiet do Debye trong hgp chit SDNDC,
nen khi do dd din nhiet ciia YBa2Cu307.§ theo nhiet do, cac tac gia [96] nhan
thiy ring tai T^ cd nhi^u phonon tham gia ddng gdp vao do din nhiet nhieu
ban cac dien tir. Khi nhiet do ha xudng ben dudi T^,, nang lugng lien ket cua
cac dien tu* mdi cap Cooper, 2A, tang len. Dieu nay khdng the xay ra vdi cac
phonon cd nang lugng thip ban nang lugng lien ket de pha vd cap. Nhu vay
quang dudng tu do trung binh cua phonon tang len khi nhiet do giam va lam
cho do din nhiet tang len. Ne'u tiep tuc ha nhiet dd xudng thip niia, sd phonon
cd mat la khdng dang ke do dd do din nhiet lai tiep tuc giim theo nhiet dd.
Hien tugng do din nhiet giam khi nhiet do giam d dudi T, d vat lieu SDNDT
chi quan sat dugc d mdt vai vat lieu vi khi nhiet dd chuyen pha sieu din thap,
sd phonon d nhiet dd thap nay khdng dii de xac dinh dd din nhiet.
1.2.2.2. Do ddi ket hap

nsdn

Dd dai ket hgp ngin quan sat dugc trong vat lieu SDNDC da din tdi
mdt vai tinh chit di thudng. Chang ban do dai ket hgp Ginzburg - Landau ^^^
chjjih la thdng sd truyen nhieu loan, mdt trong nhiing dai lugng quan trgng


14

ciia thdng sd trat tu sieu din (mat do cap dien tu sieu din). Trong vat lieu
SDNDC, do dai thdng sd ^^L (T) d nhiet do T «

T„ nim trong khoang 0.5 -

30 A va phu thugc vao hudng tinh the hgc ciia xung lugng dien tii. Dieu nay
da dugc chiing minh tir cac sd lieu thuc nghiem. Khi nhiet do tang ve phfa T^,
thdng sd ^GL se tang len. Tai nhiet do gin T^, sU phu thugc ciia dd dai ket hgp
^GL(T)

dugc tfnh theo cdng thiic:
^GL(T)

= ^GL(O) / (1-T/TJ 1/2

Trong vat lieu SDNDC, thdng sd do dai ket hgp ^GL (T) ngin ban rit nhieu so
vdi do thim sau dien tir, vi vay chiing ciing la sieu din loai 2 [90]. Do vay khi
vat lieu SDNDC dugc dat trong tir trudng dii Idn se hinh thanh cac xoay lugng
tii tir (Fluxoids) va vat lieu SDNDC trd thanh trang thai thudng d tir trudng
Idn hon tir trudng tdi ban tren H^jMdt anh hudng khac cua dd dai ket hgp ngan la neu miu dugc giii d
nhiet do ngay tren nhiet do T^. thi cac viing nhd, kfch thudc cd ^GLC"^) do dao

ddng trd thanh trang thai sieu din. Nguge lai, miu dugc giii d nhiet do ngay
ben dudi T^ cQng cd cac vung nhd tdn tai do dao dgng trd thanh trang thai
thudng. Cac dao ddng dugc tao ra gidng nhu dao ddng gay ra bdi sd ft cac
dien tir trong mdi vung. Cac hieu ling nay cd the thiy dugc qua cac phep do
nhiet dung, do din nhiet va he sd tir hoa.
Hieu ling khac niia cua do dai ket hgp ^GL ngan trong vat lieu SDNDC
hiiu hien tii sd lieu thuc nghiem dugc xac dinh d Idp mdng nim mat ngoai cua
miu. Nhieu tac gia da quan sat thiy thanh phan boa hgc va cau tnic tinh the
cua cac Idp mdng mat ngoai nay la khac vdi ben trong miu. Dieu nay gay khd
khan trong viec quan sat cac hieu ling quang hgc, hieu ling dudng him trong
cac miu khdi. Viec do dai ket hgp ngan cung lam giam su tao cap trong chit


15

sieu din d cac phin khac nhau cua vat lieu cd ciing miic nguyen tir va vi vay
cd the din de'n su thang giang cua cac hieu ung vat ly khi pha tap nguyen tii.
1.2.2.3

Di hu&ns l&n

Di hudng Idn tdn tai trong vat lieu SDNDC cd lien quan mat thiet den
khi nang ling dung ciia vat lieu. Theo ly thuyet sieu dan, di hudng cao la d
trang thai co ban bdi vi cac vat lieu SDNDT hiu nhu la dang hudng [3], loai
trir mdt sd vat lieu sau:
a) Cac mang mdng cd ciu tnic Idp [43].
b) Hgp chat cd kfch thudc mdt chieu nhu Tl2Mo6Se6 [15,54].
C) Hgp chit cd cau true Idp khac nhu: AS2, ASe2, ASSe vdi A la cac
cation va cac hgp chat graphite bi xen ke [18].
Hieu ling di hudng trong vat lieu SDNDT da dugc nghien ciiu ty mi

trong cdng trinh [18]. Vai trd di hudng cua khdi lugng hieu dung dien tir da
dugc nghien ciiu ky [27,87] nhung vai trd cua di hudng ciia mot sd loai khac
nhu tan xa dien tir vSn cdn chua dugc hieu biet mdt each diy du.
Trong cac vat lieu SDNDC, hgp chat SDNDC dua tren ca sd Bi cd di
hudng Idn ban so vdi cac hgp chit SDNDC chiia La, Y [51] va trong cac hgp
chit SDNDC, hgp chit sieu din chiia Tl la cd di hudng Idn nhat.
Nhu vay, di hudng Idn la mdt dac tfnh vat ly noi bat ciia vat lieu
SDNDC. Viec vat lieu SDNDC cd di hudng cau tnic, cac hat cua chiing cd the
dinh hudng de cho mat do ddng tdi ban cao. Day chfnh la chia khoa md ra kha
nang ap dung trong thuc tien. Chang ban, khi khao sat di hudng ddng tdi ban
J, cua day sieu din Bi-2223-Ag trong tii trudng len tdi 25 Tesla d 4,2 K, gia tri
cua ddng tdi ban J, d 23 Tesla (4,2 K) la 8,9.10' A/cm^ khi tir trudng dat song
song va la 6,6. lO'* A/cm^ khi tir trudng dat vudng gdc. Ty sd thira sd di hudng
cua ddng tdi han theo hai phuong J, (H 1 ) / J^ (H //) la 0,74. [77].


16

1.3 So sanh siua vdt lieu sieu ddn nhiet dd thap vd SDNDC
Cac vat heu SDNDC cd nhiet dd chuyen pha sieu din T^. cao ban 77 K,
' diing ni to long la chit lam lanh rit thuan tien cho nghien ciiu va ling dung
trong khoa hgc ky thuat. Cdn vdi vat lieu sieu dSn nhiet do thip, mdi trudng
lam lanh la He Ii long - mot chit lam lanh hoa long khd khan, thao tac phiic
tap va gia thanh cao. Cac vat lieu SDNDC cd di hudng Idn, do dai ket hgp
ngin va nd la sieu din loai 2. Ngoai ra trong vat lieu SDNDC cdn tdn tai cac
xoay lugng tir tir khi dat trong tir trudng dii Idn. Vi vay, vat lieu SDNDC tuy
mdi dugc phat hien song nd da trd thanh vat lieu cd nhieu hiia hen thiic day
cac nha khoa hgc tim each dua vao ling dung trong ky thuat.

Ket luan chitons 1

Su phat minh ra vat lieu SDNDC la mdt trong nhiing thanh tuu to Idn
trong linh vuc khoa hgc vat lieu ciia nganh vat ly the gidi. Trai qua ban mudi
nam kham pha va phat trien, sd lugng vat lieu SDNDC dugc tim ra ngay cang
nhieu. Mac du cho de'n nay ly thuye't giai thfch co che' hinh thanh SDNDC vin
cdn la cau bdi chua cd Idi giai song cac ting dung cua nd trong thuc tien lai vd
ciing Idn lao. Tir vat lieu sieu din nhiet do thip, mdi trudng lam lanh la heli
long den vat lieu SDNDC vdi mdi trudng lam lanh la ni to long la mdt budc
tidn vugt bac ciia nganh vat ly.
Vdi uu the nhiet do chuyen pha sieu dSn T^ cao hon nhiet dd sdi cua ni to
long va cd di hudng Idn, mdt sd chit SDNDC da trd thanh vat lieu khdng the
thidu dugc trong mdt sd thie't bi ky thuat cao. Hien nay cac vat lieu SDNDC
nhu Y - 123, Bi - 2212, Bi - 2223 dugc sir dung trong ky thuat va cdng nghiep
ngay cang nhi^u. Mot sd thiet bi sir dung vat lieu SDNDC dien hinh nhu la:
May phat dien cdng suit Idn nhd cd cac cudn day SDNDC thay cho day
ddng thdng thudng trudc day.


17

Giao thoa ke lugng tir sieu din SQUID, day la dung cu cd do nhay rit cao
dung de xac dinh chinh xac tir trudng nhd.
Trong ITnh vuc cdng nghe thdng tin, sir dung thanh tuu ciia vat lieu sieu
din nhiet dd cao de che' tao mdt sd bd phan nhu bg Igc, chip ... da lam tang
kha nang truyen tdc do tin hieu trong may tinh len tdi hang nghin Ian va kfch
thudc thiet bi trd nen ggn nhe.
Day cap tai dien dung vat lieu SDNDC, tuy chua dugc sir dung rgng rai
nhung nd da dugc mot sd cdng ty chao hang va thir nghiem vdi do dai cd hang
km va su ton bao trong qua trinh tai dien hiu nhu bing khdng.

I'i^U/J^^

18

CHUONG 2
CAC TINH CHAT CUA VAT LIEU
SIEU DAN

NHIET DO CAO CHQA BISMUTH

Thang 5 nam 1987, Michel va ddng nghiep da phat hien ra hgp chat
gdm gdm cac thanh phan Bi-Sr-Cu-0 cd nhiet do chuyen pha sieu din T^ trong
khoang 7- 22 K. Do nhiet do chuyen pha thap so vdi he Y-123 nen he vat Ueu
nay chua dugc quan tam nghien ciiu nhieu. Diu nam 1988, khi them Ca vao
hgp chit Bi-Sr-Cu-0, Meada va ddng nghiep [50] phat hien vat lieu tren trd
thanh sieu din vdi nhiet do chuyen pha cao ban han he Y-123. Nhieu cdng
trinh nghien ciiu da khang dinh hgp chat SDNDC chiia Bi cd cdng thiic hoa
hgc tong quit la Bi2Sr2Ca^.iCUn 02n+4^.5 tuong ting vdi n = 1, 2 va 3, tdn tai ba
pha sieu din on dinh; dd la cac pha Bi -2201; Bi-2212 va Bi-2223 vdi nhiet dd
chuyen pha sieu din tuong ling la 17 - 22 K, 80 - 90 K va 110 -120 K.
2.1 Cau true tinh the vd su on dinh cau true cua vdt lieu SDNDC
chita bismuth
2.1.1 Cau true tinh the
Bing cac nghien ciiu thuc nghiem diing nhilu xa dien hi (EDM), nhieu
cdng trinh da chi ra ring hgp chat gdm sieu din Bi2Sr2Ca„.lCu2n02n.^44^ tdn tai
ba pha. Pha vdi n = 1, trong cau tnic tinh the chi chiia mot Idp CUO2 vdi nhiet
dd chuyen pha sieu din T^ nam khoang 17 - 22 K. Pha thir hai, n = 2 chiia hai
Idp CUO2 trong ciu true tinh the va cd nhiet do chuyen pha cd 85 K. Pha thii
ba, n = 3, cd ba Idp CUO2 vdi nhiet dd chuyen pha sieu din nam trong khoang
110-120 K. Cac tie gii cho riag cac Idp CUO2 ddng vai trd het siic quan trgng

trong viec tao thanh sieu din ciia cac hgp chit SDNDC.


19
Dua tren cac ket qua thuc nghiem J. K. Liang va ddng nghiep da xay
dung md hinh cau tnic tinh the ly tudng cho pha n = 2 (Bi -2212), nham giii
• thfch cac tfnh chat cua loai vat lieu nay; vdi d mang co sd la d tii giac
(tetragonal) thugc nhdm khdng gian D\l -M/mmm.

Theo md hinh nay ciu

tnic cua mdt d co sd chiia 4 cation Bi; 4 cation Sr; 2 cation Ca; 4 cation Cu va
16 anion dxy. Cac nguyen tir
dxy lien ke't vdi cac nguyen tir
Bi, Sr, Ca va Cu theo toa dd
cac da dien. Tir anh nhieu xa
natron

P. Bordet va ddng

nghiep [14] da xay dung md
hinh ciu tnic tinh the ly tudng
cho pha n = 2. Theo cac tac
gia nay ciu tnic tinh the ciia
Bi2Sr2CaCu208

dugc

hinh

thanh tir cac Idp perovskite
thie'u dxy [Sr^CaCu^O^]^ dan

B i : O S r : ® C a : 0 Cu;o 0:'>

xen giiia cac Idp [BijO^^^]^,
Theo cac tic gia [17], md hinh

Hinh 2.1 Cau trite tinh the cua Bi-2212 [17]

cua hgp chit Bi2Sr2CaCu208+5 ciing dugc hinh thanh tir cac Idp perovskite
thie'u dxy [Sr-^CaCu^Of,]^

dan xen giiia cac Idp [5?2^2+<5]co ^^^ "^" hai Idp

[CwOj vdi cac hinh chdp chung dinh. Cau tnic tinh ihi ciia hgp chit sieu din
Bi -2212 dugc trinh bay tren hinh 2.1.
He hgp chit chiia bismuth cd ciu tnic tinh the theo Idp xen ke giua cac
Idp perovskite va cac Idp (BiO)2. Su ndi tiep cua cac Idp trong hgp chit
Bi - 2212 cd ihi dugc viet nhu sau:
BiO - BiO - SrO - CUO2 - Ca - CUO2 - SrO - BiO - BiO


20
vdi cac thdng sd mang a = b = 5,40 A va c = 30,82 A . Ngoai ra mdt sd tac gia
khac Cling da xay dung md hinh cau tnic tinh the cho he hgp chit nay. Nhin
chung tit ca deu thdng nhit la hgp chit cd cau tnic tinh the theo Idp xen ke
nhau, d mang co sd la tetragonal, chiia cac mat CUO2 hai chieu. Dd la cac
phin tir quan trgng trong cau tnic ciia hgp chat SDNDC cung vdi be chiia dien
tfch Bi202+5 [75,76] cung cap hat tai cho sieu dan,

2.1.2 Suon dinh cau true
Su 6n dinh ciu tnic trong he hgp chit SDNDC chiia bismuth phu thudc
nhieu vao qua trinh che' tao, hinh thanh va dn dinh pha. Ddi vdi cac pha khac
nhau (n = 1, 2, 3) su dn dinh cau tnic ciia chiing ciing phu thudc vao nhirng
ye'u td mang tfnh dac thu rieng. Nhung yeu td cd the dugc xem la chung nhat
anh hudng tdi co che' dn dinh cau trtic ciia cac hgp chit SDNDC chiia bismuth
la: su bit ddi xiing d mang giiia Idp [BiO]2 va Idp perovskite. Su thay ddi do
dai lien ke't trong cac khdi [BiO]2 la do cd mat cua cac nguyen tir dxy ngoai
hoac cac cation thay the. Cau tnic tinh the ciia hgp chat sieu din
Bi2Sr2CaCu208 (Bi -2212) khdng 6n dinh khi hgp thiic dxy 5 = 0 va khdng cd
su pha tap Pb. Theo cac tie gia [52], mdt lugng nhd dxy them vao b^^^ = 0,08
da lam cho ciu tnic ciia hgp chit on dinh hoac mdt lugng Pb^"*" thay the' cho Bi
(^min ^ 0,32-0,33) da tang su 6n dinh cua he hgp chat nay. Ddi vdi pha n = 3
(Bi -2223), viec thay the' Pb cho Bi anh hudng dang ke den qua trinh boat hoa
trong viec hinh thanh pha. Trong thuc td hgp chat Bi-2223 don pha la rit khd
cd the chd tao dugc neu khdng cd su thay the cation nhu Pb. Vdi pha Bi-2212,
ciu tnic don pha cd thi hinh thanh dugc khi dung che dd xir ly nhiet thieu ke't
va u thfch hgp song qua trinh hinh thanh cac tfnh chat sieu din lai xiy ra cd ve
nhu cham di.
Viec thay the Pb cho Bi dac biet cd Igi cho qua trinh hinh thanh pha
n = 3. Co che' cua hieu ling pha tap nay vin chua dugc giai thfch rd rang. Khi


21
nghien ciiu va phan tfch mdt sd hgp chat SDNDC cd cau tnic Idp perovskite,
Mawdsley va dong nghiep [52] da chi ra ring: sir dn dinh ciu tnic tinh thi ciia
hgp chat la do dn dinh nhiet dgng luc hgc quyet dinh va nd dugc chi phdi bdi
hai thiia sd rieng biet. Do la:
• Su dn dinh ciia cac ion Cu^"^ trong mat phang CUO2.

• Su dn dinh ciia ling suit ngi tai tren cac mat phang CUO2.
Theo ke't qua nay, do dn dinh cau tnic ciia hgp chit Bi -2212 khi cd pha tap
Pb va khdng pha tap Pb la do su dn dinh cua cac ion Cu^"^ trong mat phang
CUO2. Su dn dinh ciu tnic cua hgp chit Bi -2201 khi pha tap Pb la do dn dinh
ling suit ngi tai tren cac mat phang CUO2.
2. 2 Qua trinh hinh thdnh pha trans hap chat SDNDC chica bismuth
Trong he hgp chat SDNDC chiia bismuth, ba pha sieu din da dugc
khang dinh nhung co che va ban chit cua cac qua trinh hinh thanh cac pha vin
chua dugc sang td. Trong cac cdng trinh [74, 88] khi nghien ciiu mdi quan he
giiia dieu kien phin ling va su hinh thanh cac pha ciia hgp chit Bi da cho thay:
qua trinh tong hgp cac hgp chat gdm SDNDC thuc chat la qua trinh phan ling
ran cua cac chit vd co d nhiet do cao. Dua vao qua trinh dgng luc hgc boa hgc
de nghien ciiu su hinh thanh pha, cac tie gia [25] da cho thay:
• Su hinh thanh cac pha trong hgp chat sieu din BSCCO lien quan rit mat
thie't vdi nhau.
• Trong hgp chit SDNDC chira Bi, cac pha Bi-2201 va Bi-2212 sach cd the
thu dugc de dang hon pha Bi-2223. Qua anh nhieu xa tia X cd the xac dinh
dugc ty phin cua hai pha Bi-2201 va Bi-2212 theo cac phuong trinh sau: