СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СВЕРХПРОВОДНИКА В СИСТЕМЕ НАТРИЙ-ТЕЛЛУРИД СУРЬМЫ Российский патент 2012 года по МПК C22C24/00 H01B12/00 

Изобретение относится к области технологии получения высокотемпературных сверхпроводников и может использоваться для получения соединений, обладающих особыми физическими свойствами.

В практике физических исследований известны высокотемпературные сверхпроводники, полученные в различных системах металл-оксид металла. Имеются физические предпосылки к обнаружению таких сверхпроводников и в системе натрий-теллурид сурьмы. В научной литературе сведений об исследованиях этой системы обнаружить не удалось.

Задача изобретения - получение сверхпроводника в системе натрий-теллурид сурьмы с высокой температурой перехода в сверхпроводящее состояние, упрощение технологии получения при одновременном повышении воспроизводимости результатов синтеза.

Поставленная задача достигается тем, что используется способ получения высокотемпературного сверхпроводника в системе натрий-теллурид сурьмы, в соответствии с которым смесь порошка теллурида сурьмы и металлического натрия нагревают в реакторе под вакуумом 5×10^-4 Торр до температуры 200°С, выдерживают в течение 2 час и охлаждают до комнатной температуры.

В предлагаемом способе реализуется идея, состоящая в частичном восстановлении теллурида сурьмы натрием, в результате чего образующийся теллурид натрия покрывает поверхность, создавая интерфейс на поверхности металлического натрия при температуре выше температуры плавления натрия (98°С).

Результат такого взаимодействия поясняется чертежом, на котором показаны результаты измерения температуры сверхпроводящего перехода на материале, полученном с помощью именно этого способа.

Способ получения высокотемпературного сверхпроводника осуществляется следующим образом. Смесь теллурида сурьмы состава Sb₂Te₃ и металлического натрия помещают в кварцевый трубчатый реактор, который подсоединяют к вакуумному насосу и откачивают до остаточного давления 5×10^-4 Торр. После этого ампулу запаивают и помещают в печь, нагретую до температуры 200°С, т.е. до температуры выше температуры плавления натрия (98°С). Образец выдерживают в печи в течение 2 часов. По окончании процесса ампулу извлекают из печи, охлаждают до комнатной температуры и измеряют магнитную восприимчивость полученного образца в переменном магнитном поле с целью обнаружения сверхпроводящего перехода.

Пример реализации способа.

В качестве исходных материалов использовали порошок теллурида сурьмы состава Sb₂Te₃ (300-500 мкм) чистотой 99,99% и металлический натрий чистотой 99,99%. Смесь порошка теллурида сурьмы (масса 0,6 г) и металлического натрия (масса 0,23 г) помещали в кварцевую ампулу диаметром 6 мм и длиной 50 мм. Ампулу подключали к вакуумному насосу, откачивали до остаточного давления 5×10^-4 Торр и запаивали (герметизировали). После этого ампулу помещали в печь сопротивления, нагретую до температуры 200°С, и выдерживали в печи в течение 2 часов. По окончании процесса ампулу извлекали из печи, охлаждали до комнатной температуры и проводили измерение магнитной восприимчивости в переменном магнитном поле. Результаты измерения представлены на чертеже: переход полученного образца в сверхпроводящее состояние составил 45 K.

Изобретение относится к технологии получения высокотемпературных проводников в системе металл-теллурид металла и может использоваться для получения соединений, обладающих особыми физическими свойствами. Смесь порошка теллурида сурьмы и металлического натрия нагревают в реакторе под вакуумом 5×10^-4 Торр до температуры 200°С, выдерживают в течение 2 ч и охлаждают до комнатной температуры. Обеспечивается получение сверхпроводника с температурой перехода в сверхпроводящее состояние 45 K при одновременном повышении воспроизводимости результатов синтеза. 1 ил.

Способ получения высокотемпературного сверхпроводника в системе натрий-теллурид сурьмы, заключающийся в том, что смесь порошка теллурида сурьмы и металлического натрия нагревают в реакторе под вакуумом 5·10^-4 Торр до температуры 200°С, выдерживают в течение 2 ч и охлаждают до комнатной температуры.