[发明专利]一种铁基氧化物超导材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铁基氧化物超导材料及其制备方法，以铁为基材，以元素铌、锗、硒、镍、铁、氟、氧组成的混合物，按分子量组构成为；Nb2Ge1Se1Ni3Fe3F2O14；混合物分别是Nb2O5、GeO2、SeO3、Ni3O2、Fe3O4化合物和F2气体，Nb2O5、GeO2、SeO3、Ni3O2、Fe3O4化合物比例组合顺序为：0.2：0.6：2：2：5.2。本发明的铌锗（Nb3Ge）合金临界超导温度达到25K，掺到铁、镍、硒氧化物经过高温高压烧结研磨，在通入氟（F2）高温高压烧结研磨，所得的粉体材料超导临界温度(Tc)为57K，突破目前铁基超导体临界温度50K。

技术领域

本发明涉及超导材料技术领域，尤其涉及一种铁基氧化物超导材料及其制备方法。

背景技术

继铜基超导材料之后，日本和中国科学家最近相继报告发现了一类新的高温超导材料——铁基超导材料。美国《科学》杂志网站报道说，物理学界认为这是高温超导研究领域的一个“重大进展”。

过去的几年以赵忠贤、陈仙辉、王楠林、闻海虎、方忠为代表的中国科学院物理研究所和中国科学技术大学研究团队因为在“40K以上铁基高温超导体的发现及若干基本物理性质研究”方面的突出贡献获得了国家自然科学一等奖。之前，这一奖项已经连续3年空缺。

高温超导是指材料在某个相对较高的临界温度，电阻突降至零。1986年，科学家发现了第一种高温超导材料——镧钡铜氧化物。自那以后，铜基超导材料成为全世界物理学家的研究热点。

然而直至今日，对于铜基超导材料的高温超导机制，物理学界仍未形成一致看法，这也使得高温超导成为当今凝聚态物理学中最大的谜团之一。因此很多科学家都希望在铜基超导材料以外再找到新的高温超导材料，从而能够使高温超导机制更加明朗。

直到最近中国和日本研究人员发现铁基材料在一定的条件下，参合其它稀有金属化合物后，在某一个绝对温度下会形成超导现象。铁基超导的研究才进入该领域。

铁基超导体的8篇代表性论文SCI共他引3801次， 20篇主要论文共SCI他引5145次。相关成果在国际学术界引起强烈反响，被Science、 Nature、 Physics Today、Physics World等国际知名学术刊物专门评述或作为亮点跟踪报道。著名理论物理学家，美国佛罗里达大学Peter Hirschfeld教授说：“一个或许本不该让我惊讶的事实就是，居然有如此多的高质量文章来自北京，他们确确实实已进入了这个（凝聚态物理强国）行列”；美国斯坦福大学Steven Kivelson教授说：“让人震惊的不仅是这些成果出自中国，重要的是它们并非出自美国。”

目前以铁基超导的研究主要研究方向是提高超导的临界的绝对温度，有报道目前中国研究团队该研究以提高到50K临界温度，在不久的将来会不断地更新该记录。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种铁基氧化物超导材料及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种铁基氧化物超导材料，以铁为基材，以元素铌、锗、硒、镍、铁、氟、氧组成的混合物，按分子量组构成为：Nb2Ge1Se1Ni3Fe3F2O14；混合物分别是Nb2O5、GeO2、SeO3、Ni3O2、Fe3O4化合物和F2气体，Nb2O5、GeO2、SeO3、Ni3O2、Fe3O4化合物比例组合顺序为：0.2：0.6：2：2：5.2，采用固相反应法制备超体粉状原料，该原料超导临界温度（Tc）达到57K。

一种铁基氧化物超导材料的制备方法，先将Nb2O5、GeiO2、SeO3、Ni3O2和Fe3O4化合物按照比例0.2：0.6：2：2：5.2组份混合，经过双螺旋锥形混合机搅拌均匀待用；