专利名称：掺锶的汞钡(钙)铜氧化物高温超导体及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种超导体及其制备方法，它特别适用于掺锶的汞钡(钙)铜氧化物高温超导体及其制备方法。
超导性具有很大的应用价值，如输电、磁悬浮列车及微电子器件的应用等方面。各国在这一方面花费很大的人力和物力以寻求更好地新超导材料及其制备方法。自1986年La-Ba-Cu-O体系超导性发现以来，高Tc超导材料研究有很大进展。含铊的体系Tc高达125K，含铋的体系Tc可至110K。而最近发现的含汞体系HgBa2CuO4+5Tc为95K[(S.N.Putlin et al，Nafure 362，226(1993)]及HgBa2Can-1CunO2n+2+δ(n＝2，Tc～112K;n＝3，Tc～133K)[(A.Schilling et al，Nature 363，56(1993);C.W.chu et al，Physica C(1993)(in press)]。这些体系均不从简单氧化物直接合成，而是从Ba-Ca-Cu-O，Ba-Cu-O前体合成的。方法复杂，成本高，周期较长，重复性较差。
本发明的目的在于克服上述的缺点，提供一种通过掺锶及直从Hg Ba2-xSrxCan-1CunO2n+2+δ(n＝1，2，3)相应的氧化物直接烧结合成含汞钡(钙)铜氧化物超导体及其制备方法。
本发明涉及的高温超导体组成为Hg Ba2-xSrxCan-1CunO2n+2+δ(n＝1，2，3)其中x＝0.0～0.7
选用上述元素相应的氧化物做原料，如HgO，BaO，SrO，CaO，CuO。
它们的超导抗磁转变温度在90K至133之间。
本发明提供一种从直接从所需元素对应的氧化物HgO，BaO，SrO，CaO，CuO一步固相烧结合成上述高温超导体的制备方法，选用纯度在98%以上并按组成计量配比的HgO，BaO，SrO，CaO，CuO经充分研磨混合，用压机压实成形，封于石英管内，真空度为10-2乇，再将石英管置于马弗炉内，升温速率为150℃-300℃/小时，当温度升至680℃-780℃时，烧结0.5～10小时后，随炉冷却至室温，再次将材料在250℃-300℃氧气氛中退火2-6小时。
本发明的掺锶的超导体可促进相形成，样品性能优良，超导性能好，它们的超导抗磁转变温度在90K至133K之间，具有高临界转变温度，本发明的制备方法直接从所需元素对应的氧化物一步烧结合成，成本低，性能价格比高，容易合成，重复性能好，便于生产，易于推广。
下面结合附
图1-7及表1对本发明做进一步的详细说明。
附图1为样品HgBa1.3Sr0.7CuO4+δ的磁化强度曲线。
附图2为样品HgBa2CaCu2O6+δ的X-射线衍射图。
附图3为样品HgBa2Ca2Cu3O8+δ的X-射线衍射图。
附图4为样品HgBa1.7Sr0.7CuO4+δ的磁化强度曲线。
附图5为样品HgBa2CaCu2O6+δ的磁化强度曲线。
附图6为样品HgBa2CaCu2O6+δ的磁化强度曲线。
附图7为样品HgBa1.6Sr0.4Ca2Cu3O8+δ的磁化强度曲线。
实施例1配比为HgBa1.3Sr0.7CuO4+δ，X＝0.7，选用市售纯度为98%的HgO，BaO，SrO，CuO为原料，重量分别为0.61，0.56，0.204，0.22克，放入码脑研钵中充分研磨，并压实成圆片，封于石英管内，真空度为10-2乇，将石英管置于马弗炉内，以200℃/小时升温至780℃，烧结6小时，随炉冷却至室温后，再次在280℃氧气氛中退火2小时。X-射线衍射分析表明样品为1201单相，磁测量表明样品在90K呈超导性。见附图1和4。
实施例2配比为HgBa2CaCu2O6+δ，X＝0，选用原料及方法同实施例1，升温后，烧结温度为680℃，烧结时间为0.5小时。X-射线衍射分析表明样品全相为1212，磁测量表明样品含单个超导相，Tc～112K。见附图5。
实施例3配比为HgBa2CaCu2O6+δ，X＝0，原料及方法同实施例1。升温后，烧结温度为700℃，烧结0.5小时，在280℃氧气氛中退火。样品主要为1212相，Tc-112K，还含有少量1223相(133K)和1201相(78K)。见附图2和5。
实施例4配比为HgBa2Ca2Cu3O8+δ，X＝0，原料选用市售纯度为98%的HgO，BaO，CaO，CuO，按计量比称量，并置于研钵内充分混合研磨，压实成圆片，以200℃/小时速率升温至750℃，烧结6小时，随炉冷却至室温，并再在250℃氧气氛中退火。X-射线分析表明样品为1223主相，磁测量表明样品含一个超导相，Tc为133K。见附图3和6。
实施例5配比原料方法同实施例4，升温后烧结温度为720℃，烧结时间为1小时，磁测量表明样品含两个超导相，1212相(113K)和1223(133K)。见附图6。
实施例6配比为Hg1.6Sr0.4Ca2Cu3O8+δ，X＝0.4，按计量比配料，原料、烧结方法同实施例4。升温后，烧结温度为750℃，烧结时间为10小时。磁测量表明，超导抗磁转变温度为132K。见附图7。
权利要求
1.一种掺锶的汞钡(钙)铜氧化物高温超导体，转变温变90K～133K，其特征在于组成为HgBa2-XSrXCan-1CunO2n+2+δ(n=1，2，3)其中X=0.0～0.7
2.根据权利要求1所述的直接从所需元素对应的氧化物一步固相烧结合成超导体的制备方法，其特征在于选用纯度在98%以上并按组成计量配比的HgO，BaO，SrO，CaO，CuO，经充分研磨混合，用压机压实成形，封于石英管内，真空度为10-2乇，再将石英管置于马弗炉内，升温速率为150℃-300℃/小时，当温度升至680℃-780℃时，烧结0.5～10小时，随炉冷却至室温，再次将材料在250℃～300℃氧气氛中退火2～6小时。
全文摘要
本发明涉及一种掺锶的汞钡(钙)铜氧化物超导体及其制备方法，其特征在于这种超导体组成为HgBa
文档编号H01L39/24GK1102008SQ9311856
公开日1995年4月26日 申请日期1993年10月20日 优先权日1993年10月20日
发明者朱文杰, 黄玉珍, 陈立泉, 赵忠贤 申请人:中国科学院物理研究所