[发明专利]Sr2CuO3+δ高温超导体单晶体及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及Sr₂CuO_3+δ(0＜δ＜1)高温超导体单晶体及其高温高压生长方法。

背景技术

根据已经报道的Sr₂CuO_3+δ粉末样品，其特点是具有简单结构(K₂NiF₄型)的p型超导体(仅包括铜氧面层和锶氧岩盐层)，是研究[CuO₂]平面超导机制的简单模型之一。

根据Sr₂CuO_3+δ粉末样品的TEM研究，观察到的调制结构，很可能是氧有序超结构引起的。但是，在Sr₂CuO_3+δ粉末样品中这种可能存在的氧有序超结构还没确定。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种高温超导体铜氧化物Sr₂CuO_3+δ单晶体，该单晶体能够研究铜氧化物超导体电性和磁性的各向异性，并且，通过单晶体XRD数据分析，可以研究Sr₂CuO_3+δ准二维结构以及可能存在的氧有序超结构，对其结构进行更加精确的表征。

本发明的另一目的在于提供该单晶体的制备方法。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案为：

本发明提供了一种Sr₂CuO_3+δ高温超导体单晶体，该单晶体为四方结构，空间群为I4/mmm(no.139)，

本发明还提供了一种Sr₂CuO_3+δ高温超导体单晶体的制备方法，即使用“两步法”在高温高压条件下，进行高氧压退火处理。

为了实现“两步法”的制备方法，主要包括的步骤如下：

在常压下，使用flux方法，制备Sr₂CuO₃高质量的单晶体；

解离Sr₂CuO₃晶体，挑选大小约1-4mm，厚度约100um-500um的小单晶片作为起始原料；

选用KClO₄作为氧源，将KClO₄粉末和Sr₂CuO₃小单晶片的混合物放入Φ4的金桶中，密封好；

使用NaCl作为传压介质，使用压片机将金桶压入NaCl盐柱中；

完成高压反应组装块的组装，在2-8GPa下，约700℃-1400℃进行高压实验，反应时间为1-5个小时；

高压完成后，打开金桶，使用有机溶剂(如[CH₂-CH₂-O]₆的乙腈(CH₃CN)溶液)，将单晶体表面残留的KCl洗掉。

本发明的Sr₂CuO_3+δ单晶体具有层状的二维结构和明显的各向异性等物理性质，对高温超导机理研究具有重要物理意义。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述：

图1是本发明的Sr₂CuO_3+δ单晶体的结构示意图。

图2是本发明的Sr₂CuO_3+δ单晶体在30oe磁场下的磁化率和温度的关系曲线。

图3是本发明的Sr₂CuO_3+δ单晶体的电阻和温度的关系曲线。

图4是本发明的Sr₂CuO_3+δ单晶体衍射结构参数。

具体实施方式

实施例1使用高压高温的方法制备Sr₂CuO_3+δ单晶体。