Способ обработки монокристаллов высокотемпературных сверхпроводников

СОЮЗ СОВЕТСКИХСО.1 ИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 167541 1) 5 С 30 В 33/02, 29/ ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕН А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ла А арепо о 1 виреа - Сц -й, 198 е данные атуры от оводящем в ЖЭТФ,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт физики твердогоСССР(56) Ма 1 со 1 о Нй 1 а а 1 а 1. Сдгожйсопдпсйпд з 1 пд 1 е-сгуз 1 а В - Бг -О соароппдз. - 1. о 1 Сгуйа Игоч. 91, р. 282 - 286.Александров И. В. и др. Новыо зависимости критической темперсодержания кислорода в сверхпрсоединении УВагСизО - Письма1988, т. 48, вып. 8, с. 449 - 452. Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к методам получения монокристаллов высокотемпературных сверх- проводников на основе сложных оксидов.Целыробретения - сокращение времени процесса.Пример 1. Для отжига берут монокристаллы состава У 1 ВагСиз 07 6 размером -1,5)(1)(0,2 мм, полученные плавлением смеси оксидов. Температурный интервал перехода исходных монокристаллов в сверх- проводящее состояние составляет ЛТ, 94 - 73 К. Монокристаллы помещают в кварцевую лодочку и кварцевый трубчатый реактор. Через озонатор со скоростью 100 мл/мин пропускают кислород, что создает концентрацию озона на выходе до 500. Полученную кислородно-озонную смесь подают в реактор, поднимают температуру до 350 С и отжигают монокристаллы в течение 1,5 ч, после чего охлаждают вместе с печью до(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ МОНОКРИСТАЛЛОВ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СВЕРХПРОВОДНИКОВ(57) Изобретение относится к получению монокристаллов высокотемпературных сверх- проводников на основе сложных оксидов, обеспечивает сокращение времени процесса. Кристаллы, полученные из расплава смеси исходных оксидов, выдерживают при 250 - 380 С в кислородно-озонной смеси, содержащей 1 - 5 об.70 озона, в течение 1 - 2 ч. Обработанные кристаллы УВагСиз 07-Б и Вг 5 ггСаСцгОг имели температурный интервал перехода в сверхпроводящее состояние 94 - 92 и 80 - 75 К соответственно. 3 табл. комнатной температуры, Температурный интервал перехода обработанных монокристаллов в сверхпроводящее состояние ЛТ, составляет 94 - 93 К при измерении индуктивным методом.Пример 2. Для отжига берут монокристаллы состава В 1 гЬггСаСигО, размером -2)(1,5)(0,2 мм, полученные по способу из нестехиометрического расплава исходных оксидов. Температурный интервал перехода исходных монокристаллов в сверхпроводящее состояние составляет 80 - 1 О К. Моно- кристаллы помещают в кварцевую лодочку и кварцевый трубчатый реактор. В реактор подают смесь кислорода и озона до 500 со скоростью 100 мл/мин, поднимают температуру до 350 С и выдерживают монокристаллы при этой температуре в течение 1,5 ч. Далее печь выключают и охлаждают монокристаллы с печью до комнатной температуры, Температурный интервал перехода об165410 Формула изобретения Способ обработки монокристаллов высокотемпературных сверхпроводников на основе сложных оксидов путем их выдержки при повышенной температуре в атмосфере, содержащей кислород, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени процесса, выдержку осуществляют при 250 - 380 С в кислородно-озонной смеси, содержащей в 5 об.Я озона, в течение 1 - 2 ч. Таблица 1 оТемпература отжига, С Температуратермообработки,С,(время 1,5 ч) 230 250 280 300 330 350 380 400 Температурный интервал перехода дТ, КУВаСц 3 О,Т КВ. Бг СаСц О 94-93 94-85 94-93 94-93 94-75 94-90 94-92 94-93 80-22 80-75 80-76 80-76 80-77 80-65 80-77 80-77 Т а б л и ц а 2 Время термообработки, ч,(температура 320 С) 0,5 1,0 1 ф 5 2,0 ЗэО Температурный интервал перехода ьТ , 1 гУВа Сц 30дТс тВ 1 Бг СаСц О 94-93 94-93 94-93 94-92 94-77 80-52 80-77 80-77 80-77 80-76 работанных монокристаллов в сверхпроводящее состояние составляет 80 -К при измерении индуктивным методом.В табл. 1 представлены данные по величине ХТполученные при разных температурах отжига для соединений УВа 2 Сц 207 ь и В 25 г 2 СаСцОв табл. 2 - то же, при разном времени отжига, а в табл. 3 - то же, при разной концентрации озона в кислородноозонной смеси для указанных соединений.10Из табл. 1 следует, что при повышении температуры термообработки выше 380 С содержание озона в смеси уменьшается, что вызывает замедление процесса поглощения кислорода и увеличивает продолжительность процесса отжига. Снижение температуры термообработки ниже 250 С также вызывает замедление процесса поглощения кислорода вследствие влияния диффузионного фактора.Из табл. 2 следует, что увеличение вре мени термообработки в кислородно-озонной смеси выше 2 ч не приводит к дальнейшему сужению ЬТтак как за это время кристалл максимально насыщается кислородом. При снижении времени термообработки ниже 1 ч увеличивается значение ЬТ, за счет неполного взаимодействия кристалла с кислородом.Концентрация озона в смеси зависит от скорости потока и температуры отжига. Повышение содержания озона выше 5 об.оА, в смесь реализовать не удается вследствие достаточно высокой температуры в горячей зоне реактора, при которой начинается частичное разложение озона. При снижении скорости потока ниже 100 мл/мин содержание озона в смеси на входе в реактор возрастает до 10 об.о/, однако вследствие медленной скорости прохождения через горячую зону озон разлагается, недостигая поверхности монокристалла, и на выходе его концентрация в смеси составляет менее 1 об,Я, При снижении концентрации озона менее 1 об.Я скорость процесса насыщения кислорода замедляется, что приводит к значительному увеличению длительности процесса термообработки (табл. 3).Предлагаемый способ позволяет существенно снизить время процесса отжига,1675410 Т аблица 3 Концентрация Исходный озона в смеси кристалл 7. (время 1,5 ч) (без отжига 94-93 94-93 94-73 80-10 Составитель В. БезбородоваРедактор Н. Рогулич Техред А. Кравчук Корректор Л. ПатайЗаказ 2980 Тираж 35 ф ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно. издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 01 Температурный интервал перехода 4 ТСЭ К1 Ва Сц 309-БТоВБг СаСцОг Концентрация озона в смеси, об,Е 05 10 20 30 4,0 5,0 94-75 94-92 94-93 94-93 80-17 80-75 80-76 80-76 80-77 80-77