Chế tạo vật liệu siêu dẫn

N.Q| 24/11/2011 11:48

Nhóm nghiên cứu Lưu Tuấn Anh, Lê Văn Thăng, Lê Lâm, Trường đại học bách khoa TP.HCM nghiên cứu xác định thông số nhiệt độ hình thành pha Y123 trong quá trình tổng hợp vật liệu siêu dẫn YBCO, bằng việc kết hợp phương pháp phân tích nhiệt, giản đồ pha, thực nghiệm nhằm kiểm chứng kết quả đã phân tích.

 Pha Y123 tồn tại trong vật liệu hệ hợp chất YBCO thể hiện tính siêu dẫn của hợp chất. Sự hình thành pha Y123 phụ thuộc nhiều vào quy trình công nghệ của phương pháp tổng hợp. Trên thế giới có một số phương pháp tổng hợp vật liệu bột siêu dẫn có tồn tại pha Y123 như phương pháp anonium nitrate melt (ANM), phương pháp đồng kết tủa, phương pháp bột. Phương pháp ANM được áp dụng đầu tiên tại Viện vật lý chất chắn (ISSP-RAS) Nga vào năm 1990 nhằm tổng hợp bột siêu dẫn hệ YBCO chuẩn bị cho việc tạo vật liệu siêu dẫn dạng khối. Phương pháp đồng kết tủa được Bhargava và các cộng sự nghiên cứu tại Trung tâm nghiên cứu về microscopy và microanalysis, Đại học Queensland, Úc, phương pháp này thu được sản phẩm vật liệu bột siêu dẫn có số lượng lớn và kích thước hạt mịn khoảng 5 ÷ 10 nm.

Với điều kiện nghiên cứu trong nước hiện có, phương pháp bột là phương pháp thích hợp nhất được lựa chọn để tổng hợp vật liệu siêu dẫn YBCO. Các thông số nhiệt độ của quy trình nung trong phương pháp tổng hợp mang yếu tố quyết định sự hình thành pha siêu dẫn Y123 có cấu trúc trực thoi.

Kết quả nghiên cứu cho thấy, mẫu tạo ra cấu trúc trực thoi của pha siêu dẫn Y123 và tồn tại tính siêu dẫn trong mẫu. Điều đó chứng tỏ quy trình tổng hợp và nhiệt độ nung quanh điểm 9600 C là thích hợp cho việc tổng hợp siêu dẫn nhiệt độ cao YBCO.  Áp lực ép trong quá trình tạo hình mẫu nung là một yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng mẫu. Áp lực ép quá lớn sẽ ảnh hưởng đến sự hình thành cấu trúc của vật liệu và gây nứt mẫu do ứng suất nhiệt đồng thời thông số này cũng ảnh hưởng đến quá trình thoát khí CO2 . Nếu lượng khí CO2 thoát ra không đều sẽ gây nứt mẫu hoặc khí không thoát hết thì lượng carbon còn lại trong mẫu sẽ tồn tại dưới dạng tạp chất, nằm tại biên giới giữa các hạt, gây ảnh hưởng chất lượng mẫu. Ngoài thông số nhiệt độ ảnh hưởng đến việc chuyển pha từ cấu trúc tứ diện sang trực thoi để hình thành pha Y123 thì thông số áp suất oxy trong môi trường nung cũng ảnh hưởng lớn đến quá trình này. Đặc biệt là giai đoạn giảm nhiệt dưới 6000 C bởi khi đó có sự chuyển pha mạnh mẽ từ cấu trúc tứ diện sang cấu trúc trực thoi để hình thành pha siêu dẫn.

(0) Bình luận
Nổi bật
Đừng bỏ lỡ
Chế tạo vật liệu siêu dẫn
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO