Русская Википедия:Оксид иттрия-бария-меди

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Вещество

Окси́д и́ттрия-ба́рия-ме́ди, также известный как YBCO (разговорное произношение: и-бэ-ко) — широко применяемый высокотемпературный сверхпроводник, известный тем, что он является первым полученным сверхпроводником с критической температурой больше 77 К — температуры кипения азота.

Химическая формула — <chem>YBa2Cu3O_{7-x}</chem>. Критическая температура перехода в сверхпроводящее состояние <math>T_c</math> = 93 К.

Относится к сверхпроводникам второго рода.

История

Рассматриваемый сверхпроводник был получен в 1987 году в Алабамском университете в Хантсвилле (UAH) У Маокунем и Шаблон:Iw в Хьюстонском университете[1].

Получение этого материала означало возможность широкого промышленного использования сверхпроводников, так как стало возможным использование для охлаждения для получения сверхпроводимости сравнительно дешёвого и доступного жидкого азота[2].

Природа сверхпроводимости

Исследования физиков из Университета Британской Колумбии (UBC) показали, что высокотемпературная сверхпроводимость, наблюдаемая в некоторых оксидах меди связана с так называемыми «некогерентными возбуждениями». Это первые исследования, в которых удалось непосредственно определить, в каких режимах электроны ведут себя как отдельные частицы, а в каких — как неразрывная многочастичная сущность. Этот успех стал возможен благодаря новым спектроскопическим технологиям и специально выращенным в университете сверхчистым кристаллам купратов. В нормальных условиях купраты являются изоляторами и не проводят электрический ток, однако если из них удалить часть электронов (или, как говорят, легировать дырками), то при охлаждении они переходят в сверхпроводящее состояние. Оптимальным называется легирование, для которого сверхпроводящая фаза достигается при максимальной температуре. Выделяют также недолегированные и перелегированные образцы.

Одним из центральных вопросов в понимании механизмов высокотемпературной сверхпроводимости является вопрос о том, как ведут себя электроны в сверхпроводящей фазе. Существует две теории: в первой электроны представляют собой отдельные хорошо различимые квазичастицы ферми-жидкости, во второй — электроны настолько сильно связаны друг с другом, что отдельные частицы не различимы, это так называемый сильно коррелированный диэлектрик Мотта. Удалось показать, что в перелегированном состоянии электроны ведут себя как ферми-жидкость, состоящая из отдельных квазичастиц, но при переходе к недолегированному состоянию быстро становятся неразличимыми[3].

Структура

Файл:Ybco002-ru.svg
Кристаллическая структура оксида иттрия-бария-меди

Шаблон:В планах

Свойства

Свойства материала зависят от метода получения образца[4].

Критическая температура (температура ниже которой возникает состояние сверхпроводимости) <math>T_c</math> 93 К. Критическая индукция (поле при котором разрушается сверхпроводящее состояние) <math>B_c</math> 5,7 Тл. Критическая плотность тока (ток свыше которого разрушается сверхпроводящее состояние) <math>J_c</math> 7Шаблон:E А/см².

Некоторые химические и физические свойства

Получение

Первый образец YBCO был получен при температуре 1000—1300 К в результате следующей химической реакции:

<chem>{4BaCO3} + {Y2(CO3)3} + {6CuCO3} + (\tfrac{1}{2}-\mathit{x})O2 -> {2YBa2Cu3O_{7-\mathit{x}}} + {13CO2}\uparrow</chem>.

Перспективы использования

  1. Создание сверхпроводящих магнитов.
  2. Создание генераторов и линий электропередач.
  3. Аккумулирование электроэнергии.
  4. Создание СКВИДов (сверхпроводящий квантовый интерференционный детектор)[4].
  5. Разработка сверхмощных турбогенераторов на основе сверхпроводимостиШаблон:Sfn.
  6. Разработка Шаблон:Iw.
  7. Изготовление сверхпроводящих проводов.

См. также

Примечания

Шаблон:Примечания

Ссылки

Литература

Внешние ссылки

  1. ↑ Wu M. K., Ashburn J. R., Torng C. J., Hor P. H., Meng R. L., Gao L., Huang Z. J., Wang Y. Q., Chu C. W. Superconductivity at 93 K in a new mixed-phase Y-Ba-Cu-O compound system at ambient pressure // Phys. Rev. Lett. 1987. V. 58. P. 908—910.
  2. ↑ Superconductors Enter Commercial Utility Service IEEE SPECTRUM Шаблон:WaybackШаблон:Ref-en.
  3. ↑ D. Fournier, G. Levy, Y. Pennec, J. L. McChesney, A. Bostwick, E. Rotenberg, R. Liang, W. N. Hardy, D. A. Bonn, I. S. Elfimov & A. Damascelli Loss of nodal quasiparticle integrity in underdoped YBa2Cu3O6+x // Nature Physics. — 2010.
  4. ↑ 4,0 4,1 Гак Д. Природа проводимости и основные характеристики проводниковых материалов Шаблон:Wayback. Мир провода.

Шаблон:Выбор языка Шаблон:Соединения иттрия

Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное

Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=Русская_Википедия:Оксид_иттрия-бария-меди&oldid=10509378