[其他]用高能量激光技术合成超导体的方法

说明书

本发明涉及一种用高能量激光合成材料的技术。

截止目前，国内外均采用高温烧结、固相反应的传统工艺合成超导体（文献〔1〕赵忠贤、陈立泉等，科学通报，32，6，412～414，1987;〔2〕Bednorz，J.G.and    Müller，K.A.，Z.Phys.B    Condensed    Matter，64，189～193，1986），这种方法操作繁锁，周期长，设备费用大，需要付出大量劳动力，不能快速维持试样的高温固相微观结构，只能合成一定尺寸的超导体，特别是使超导薄膜的制备受到限制，不能拓开超导试样形状的要求。

本发明的目的是提出了一种利用高能量的激光技术合成超导体的方法，将一定比例的钇（Y）、钡（Ba）、铜（Cu）的混合物的片子放在高能量的激光中进行激光扫描，从而在短时间内即可制成一个具有超导效应的试样，不但操作方便、节约能量，而且可获得丝状、片状和薄膜等各种给定尺寸的超导体。

本发明是根据以下原理实现的：

激光能量密度大，可获得较快的升温速度，到达指定温度的时间很短。试样在精确可控的高能量密度激光扫描下，发生均匀可控的固相反应。随着激光的消失，试样立即冷却而趋于稳定，因此可反复进行试样的热处理，使试样成为超导体。

本发明合成超导体的方法如下：

按钇（Y）比钡（Ba）比铜（Cu）为1比2比3的配方分别称取相应的干燥氧化物三氧化二钇（Y₂O₃）、氧化钡（BaO）、氧化铜（CuO），于玛瑙研钵中充分研磨均匀，变成粉体;然后称取一定份额的粉体于压片机上压成片子，将压好的片子切成所需尺寸的小片试样，将小片试样放在石英管中。也可将粉体附着在耐高温的绝缘体上，一起放入石英管中，石英管的上面开有一个能射入激光束的小孔。打开激光器电源，调整激光扫描尺寸，让小片试样处于激光扫描范围内，再向石英管中连续通入一定量的氧气、调整激光激励电流，控制小片试样温度在950±10℃进行激光扫描，约30分钟到1小时后取出试样，涂上铟一镓合金电极，用四引线技术测定小片试样的转变温度和零电阻温度。测定完毕后，将小片试样进行蜡封，以保持样品特性。

由此可见，利用本发明合成超导体，周期短、操作方便，而且试样不受环境污染。

本发明的一个实施例如下：

按钇（Y）比钡（Ba）比铜（Cu）为1比2比3的配方分别称取在130℃烘干的相应的氧化物三氧化二钇（Y₂O₃）、氧化钡（BaO）、氧化铜（CuO），于玛瑙研钵中充分研磨均匀，变成粉体;然后称取每份为1.5克粉体于压片机上压成直径为18毫米的片子，使用的压力为180公斤，将压好的片子切成长10毫米、宽8毫米的小片试样，将小片试样放进长200毫米，内径30毫米的石英管中，然后打开激光器电源，调整激光扫描尺寸，让小片试样处于激光扫描范围内，再向石英管中以0.5升/分的流量通入氧气，调整激光激励电流，控制小片试样温度在950±10℃进行激光扫描，三十分钟后取出，该小片试样即具备有超导性能，涂上铟-镓合金电极，用四引线技术测得小片试样的转变温度为122开。