[发明专利]Mg1-xCaxB2(0无效
| 申请号： | 200710062296.X | 申请日： | 2007-07-14 |
| 公开（公告）号： | CN101100385A | 公开（公告）日： | 2008-01-09 |
| 发明（设计）人： | 田永君;孙雅馨;于栋利;柳忠元;徐波;何巨龙 | 申请（专利权）人： | 燕山大学 |
| 主分类号： | C04B35/58 | 分类号： | C04B35/58;C04B35/645;H01B12/00;B01J3/06 |
| 代理公司： | 秦皇岛市维信专利事务所 | 代理人： | 鄂长林 |
| 地址： | 066004河北省*** | 国省代码： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | mg sub ca 0. 07 系列 化合物 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种超导材料及其制备方法，特别是涉及一种Mg1-xCaxB2(0＜x＜0.07)化合物及其制备方法。
背景技术
通过化学掺杂的方法寻找具有更高临界转变温度的超导体一直是人们关注的焦点，对于MgB2超导体也不例外。虽然MgB2具有简单的晶体结构，但大量的实验表明在MgB2中进行化学元素掺杂非常困难。在实验上比较成功的两例就是Al替代Mg位和C替代B位的化学掺杂，临界转变温度Tc均呈下降趋势。MgB2作为BCS理论框架中的超导体，一个主要的特征就是其临界转变温度Tc随压力的升高呈线性下降。因此，科学家们预测元素Ca替代MgB2中的部分Mg位后，可得到具有更高临界转变温度的超导体。另外，Ca与Mg属同一主族，等价元素，Ca替代Mg位后不会影响化合物中的载流子类型和浓度，可为研究MgB2超导体的超导转变机制提供新线索。国际上有几个研究小组均试图合成Ca掺杂MgB2化合物，但均未获成功。由于Ca2+的半径(0.99)远大于Mg2+的半径(0.66)以及CaB2化合物的难于形成，使得Ca掺杂MgB2化合物在常压下很难获得。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种新型的Mg1-xCaxB2(0＜x＜0.07)系列化合物及其制备方法。该方法具有制备过程和操作相对简单，制备成本较低等优点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在制备Mg1-xCaxB2化合物中，需要掌握两点：一是选择合适的Ca源；二是选择合适的合成方法。考虑到纯金属Ca极容易氧化，更不容易以粉状形式保存。这里发明人采用Ca3B2N4化合物作为Ca源，其中Ca和B都是合成样品所需要的，N在合成反应中会以气体形式放出。SmB2与CaB2类似，c/a值比较大，超过了稳定二硼化物的上线，但实验上，SmB2可在高温高压的条件下被合成出来。高温高压合成方法是首选，并提高合成压力，获得系列Mg1-xCaxB2(0＜x＜0.07)化合物。
所述Mg1-xCaxB2(0＜x＜0.07)系列化合物具有与MgB2相同的六方结构，Mg1-xCaxB2的晶格常数a和c值随Ca含量的增加而单调增加，其中，最大掺杂量的Mg0.93Ca0.07B2化合物其c值比高压下制备得到的MgB2化合物的c值增加了约12％，但Mg0.93Ca0.07B2化合物的a值相对增加幅度很小，仅比MgB2化合物的a值增加了0.05％；Mg1-xCaxB2(0＜x＜0.07)化合物的超导转变温度随Ca含量的增加呈单调下降。
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