Способ определения критической температуры сверхпроводящего перехода керамики yba2cu3o7-

ц) ОПИ ОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИТИЧЕСКОЙТЕМПЕРАТУРЫ СВЕРХПРОВОДЯЩЕГО ПЕРХОДА КЕРАМИКИ тВа Сц О2 3 7 - Ю(57) Изобретение относится к области сверхпроводимости. Целью изобретения является упрощение способа определения температуры перехода в сверхпроводящее состояние керамики тВа Сц О и повышение точности за счет ло 2 3 7-дкальных измерений, Поставленная цель достигается тем, что критическую температуру определяют по ее зависимости от,коэффициентов термоэдс, измеряемых локально при комнатной температуре. 2 ил.Изобретение относится к способам косвенного неразрушающего экспресс-контроля параметров сверхпроводящего (СП) перехода керамических высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) состава ЧВаиСозО 7- д,Известно, что СП свойства керамических ВТСП состава ЧВа 2 СозО 7- д сильно зависят от содержания кислорода, С увеличением числа вакансий кислорода ( д ) уменьшается температура СП перехода, возрастает ширина перехода Тс. НаилучшиеТ=92 К,результаты. -достигаются насобразцах с содержанием кислорода, макси-, мально близким к 7, Однако получение таких образцов представляет собой достаточно сложную задачу. В ходе технологического процесса синтеза и отжига ке.- рамик ЧВа 2 Соз 073 содержание кислорода в них меняется, поэтому незначительные отклонения в условиях этого процесса (температура, длительность и атмосфера отжига и синтеза, скорость снижения температуры после отжига, качество исходных компонентов и т,д.) могут привести к значительному ухудшению СП свойств получаемых образцов, вплоть до полного исчезновения сверхпроводимости, Кроме того, синтезируемые керамические образцы ЧВа 2 Соэ 07-д могут оказаться неоднородными по содержанию кислорода, вследствие чего различным участкам образца будут соответствовать разные значения Тс, что вызовет ухудшенйе СП свойств всего образца. Таким образом, для практического использования ВТСП важнейшее значение имеет задача контроля параметров СП перехода на выходе технологического процесса получения образцов керамики ЧВа 2 Соз 07- д и отбраковки тех из них, СП свойства которых (прежде всего Тс и разброс ее значений по образцу) не удовлетворяют требуемым для конкретных целей значениям.Существует способ косвенного контроля Тс, не связанный с необходимостью измерения температурной зависимости параметров исследуемого образца до ТТс. Авторами Я установлена связь между значением частоты края плазменного отражения а в керамиках ЧВа 2 СоаОт- д при комнатной температуре и величиной Тс в них. На основании данной зависимости Тс( а) определяется значение Тс. Такой способ имееТ определенные преимущества, однако он не свободен от недостатков, связанных со зна 20 чительной сложностью и длительностью экспериментов по определению значенийар, Для этого необходимо снятие спектровплазменного отражения ЧВжСоз 07-д в широком диапазоне длин волн (0,4 - 50 мкм), что вызывает необходимость применения сложной техники. Кроме того, предварительно поверхность образца необходимо тщательно полировать до зеркального состояния, что, во-первых, достаточно сложно и трудоемко, а во-вторых, частично разрушает образец.Целью изобретения является упрощение и повышение точности за счет локальных измерений,Сущность способа заключается в том, что для определения величины Тс керамик ЧВа 2 Соз 07-д предлагается пользоваться установленной корреляционной зависимостью между значением Тс и а(Т = 300 К) для этих керамик и, измерив значение при комнатной температуре любым известным способом определять величину Тс по этой зависимости. Этот способ значительно проще и быстрее в исполнении (для проведения 25 измерений требуется наличие лишь нагревательного элемента, термопары и микро- вольтметра для регистрации величины сигналов, а сам процесс проведения измерений занимает 1 - 2 мин), позволяет путем 30 простого перемещения измерительногозонда проводить локальный контроль Тс в разных точках образца и не требует никакой предварительной обработки его поверхности, т.е. является неразрушающим.Изобретение поясняется фиг, 1 и 2.На фиг. 1 приведены полученные температурные зависимости коэффициента тер- моЭДС а (Т) в образцах ЧВарСоз 07-д с различным содержанием кислорода. Видно, 40 что уменьшение содержания кислорода и,соответственно, уменьшение значения Тс сопровождаются ростом значений а в нормальной фазе, в том числе и при комнатной температуре. Это позволяет связать значе ния а (Т - 300 К) и Тс. Было исследованобольшое количество образцов ЧВа 2 Соз 07-д,приготовленных по различной технологии. В результате получена корреляционная зависимость Тс ота (Т= 300 К), приведенная 50 на фиг. 2, Отметим, что величина аздесьесть значение коэффициента термоЭДС ЧВа 2 Соз 07-д относительно меди, иэ которой чаще всего изготовляются измерительные электроды, которое непосредственноопределяется в эксперименте, Пользуясьнайденной корреляционной зависимостью, можно оценить значение Тс с точностью,.вполне достаточной для целей применения ВТСП, произведя контроль величины1793811 О,19О,120.04Г,Е О а лишь при комнатной температуре и не прибегая к измерению всей температурной зависимости до ТТс, что сильно упрощает и ускоряет процесс тестирования керамик,Кроме того, используя для измерений метод термоэонда, можно получить локальные значения величины а в различных точках образца и, соответственно, распределение значений Тс по образцу, что позволяет выделить участки с различными сверхпроводящими свойствами. Таким образом, предлагается способ нераэрушзющего локального экспресс-контроля значений Тс в керамиках ЧВа 2 СцзО 7- д, Благодаря простоте в реализации, быстроте Формула изобретенияСПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИТИЧЕСКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ СВЕРХПРОВОДЯЩЕГО ПЕРЕХОДА КЕРАМИКИ УВа 2 Сцз 07-д, включающий измерение электрических параметров керамики при комнатной температуре и определение получения результата и взжности решаемой с его помощью задачи контроля СП свойств ВТСП, он должен найти применение среди изготовителей иэделий из керамики 5 ЧВз 2 СцзОт д на стадии выходного контролякачества получаемых образцов. Особенно важным и полезным может стаь применение данного способа для локального тестирования мишеней из керамики ЧВз 2 СцзОт- д, 10 предназначенных для напыления пленок.СП свойства получаемых пленок непосредственно зависят от качества используемых мишеней, типичные размеры которых достигадт десятков сантиметров в поперечни ке, и неразрушающего способа контроля ихкачества пока просто нет. критической температуры по корреляци.20 анной зависимости от иэмеояемых па.раметров, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности за счет локальных измерений, в качестве электрических параметров кера мики используют локальные значениякоэффициента термоЭДС./орректор А,Маковска едак Заказ 1320 Тираж Подпи НПО "Поиск" Роспатента035, Москва, Ж, Раушская наб/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, улЛ агарина, 10