[发明专利]一种放电等离子体烧结技术制备铁硒超导材料的方法

摘要

本发明公开了一种放电等离子体烧结技术制备铁硒超导材料的方法，铁硒超导材料的化学通式为(FeSe)1(M)x，绝缘体M为SrTiO3、BaTiO3、MgO中的一种或者多种，铁硒(FeSe)与绝缘体M的摩尔比为1：x。材料的制备方法包括：固体粉末混合、放电等离子烧结(SPS)和退火。按照一定摩尔比1：x分别称取铁硒和绝缘体M粉末，机械研磨混合一定时间，然后将混合后的粉末在合适的压力和温度下进行放电等离子烧结，将烧结得到的样品在合适条件下进行退火，得到(FeSe)1(M)x体材料。该材料具有稳定的超导性能，超导转变温度在10.10K～13.44K之间；对原材料配比不敏感，x的取值范围为0.2～15；同时具有较高的上临界场，上临界场可高达16.6T～26.7T，可应用在电力能源、超导磁体、生物、医疗科技、通信、微电子领域。

主权项

1.一种放电等离子体烧结技术制备铁硒超导材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按照摩尔比1：x称取一定质量的铁硒粉末和绝缘体M粉末，放入研钵中，机械研磨一段时间，得到混合粉末；x的取值范围为0.2～15；(2)将步骤(1)得到的粉末进行放电等离子体烧结：首先将粉末装入石墨模具中，然后将石墨模具放置在放电等离子体烧结炉中加压，抽真空，当真空度小于5Pa时，开始升温烧结，升到最高温度时保温一段时间，然后直接卸压，自然降温至室温，得到致密的块状(FeSe)1(M)x材料；(3)将步骤(2)得到的材料放入化学气相沉积(CVD)管式炉中对样品进行退火，氩气气氛下升温至一定温度，恒温一定的时间后自然降温，整个过程中氩气保持恒定的流量。