[发明专利]一种含卤素的高温超导体晶体及其制备方法

权利要求书

1、一种Sr₂CuO_2+δCl_2-y高温超导体晶体，该晶体顶角氧掺杂且具有异常大的a轴晶格参数，其中0＜δ＜2，0.4≤y≤1.2，a不小于

2、如权利要求1所述的高温超导体晶体，其特征在于，该晶体的超导转变温度为10-60K。

3、如权利要求1所述的高温超导体晶体，其特征在于，其顶角位置由氧和氯完全占据且载流子为p型载流子。

4、权利要求1-3任一项所述的高温超导体晶体，其特征在于，该晶体的空间群为I4/mmm，晶格常数为

5、一种权利要求1-4任一项所述的Sr₂CuO_2+δCl_2-y高温超导体晶体的制备方法，该方法利用顶角氧掺杂机制，通过前驱体方法在高压下制备Sr₂CuO_2+δCl_2-y高温超导体，包括以下步骤：

1)在常压下，制备Sr₂CuO₂Cl₂和Sr₂CuO₃前驱体样品；

2)将前驱体Sr₂CuO₂Cl₂和Sr₂CuO₃与SrO₂和CuO按(2-y)/2∶(p/2)∶q∶(y-p)/2的摩尔比(其中Sr₂CuO₃与SrO₂的摩尔数分别为p和q，y＝p+q，0＜p＜1，0＜q＜1)在惰性气体中称量、混合并研磨，然后压片，用金箔或铂箔包裹，并封装在NaCl内，并将压好的样品放入置于高压组装件内的石墨炉中，进行高压合成，得到Sr₂CuO_2+δCl_2-y高温超导体晶体，其中高压合成的压力为3-8GPa，温度为850-1200℃，保温20分钟以上。

6、如权利要求5所述的高温超导体的制备方法，其特征在于，所述压力为4-7GPa，所述温度为950-1100℃，所述惰性气体为氩气。

7、如权利要求5所述的高温超导体的制备方法，其特征在于，步骤1)合成Sr₂CuO₃前驱体的具体步骤包括：

采用常压下固相反应方法，将99.9％或以上纯度的SrCO₃和CuO粉末以2∶1的摩尔比混合、研磨，并在950℃的条件下烧结，保温24小时，或者重复该烧结三次，得到单相的Sr₂CuO₃化合物。

8、如权利要求5所述的高温超导体的制备方法，其特征在于，步骤2)合成Sr₂CuO_2+δCl_2-y高温超导体晶体的具体步骤包括：

将合成的前驱体Sr₂CuO₂Cl₂、Sr₂CuO₃与SrO₂和CuO按所述摩尔比在充有氩气的手套箱中称量、混合、均匀研磨；然后压成直径5mm的小圆片，用金箔或铂箔包裹，并封装在Φ8×15mm的NaCl圆柱内；将压好的样品放入石墨炉，装入高压组装件内进行高压合成，样品合成在六面顶大压机上进行，先在室温下缓慢升压至6GPa，再启动加热程序加热至900-1100℃，在高温高压条件下保温20-60分钟，淬火至室温，然后卸压，获得Sr₂CuO_2+δCl_2-y高温超导体晶体。

9、如权利要求8所述的高温超导体的制备方法，其特征在于，在高压实验前首先进行温度和压力的标定，并用控制加热功率的方法控制加热温度。