Cuprate supravodič - Cuprate superconductor
Cuprate supravodiče jsou vysokoteplotní supravodiče z vrstev oxidy mědi (CuO2) střídající se s vrstvou nádrží (CR), což jsou oxidy jiných kovů.
Dějiny
Zájem o cuprates v roce 1986 prudce vzrostl objevem vysokoteplotní supravodivost v nestechiometrický cuprate lanthan barnatý oxid měďnatý. The TC pro tento materiál byl 35 K, což je výrazně nad předchozím rekordem 23 K.[1] Tisíce publikací zkoumají supravodivost u kuprátů v letech 1986 až 2001,[2] a Bednorz a Müller byli oceněni Nobelova cena za fyziku jen rok po jejich objevení.[3]
Od roku 1986 bylo identifikováno mnoho měděných supravodičů a lze je rozdělit do tří skupin na základě fázového diagramu kritická teplota vs. obsah kyslíkových otvorů a obsah měděných otvorů:
- lanthan barnatý (LB-CO), Tc = -240 ° C (35 K).
- yttrium baryum (YB-CO), Tc = -215 ° C (60 K).
- založené na Bi, Tl, Hg:
- vizmut strontnatý vápník (BiSC-CO), Tc = -180 ° C (95 K).
- thalium barnatý vápník (TBC-CO), Tc = -150 ° C (125 K).[4]
- rtuť barnatý vápník (HGBC-CO) 1993, s Tc = -140 ° C (135 K), v současné době nejvyšší kritická teplota cuprate.[5][6]
Struktura
Cuprate supravodiče obvykle obsahují oxidy mědi v obou oxidačních stavech 3+ a 2+. Například YBa2Cu3Ó7 je popsán jako Y3+(Ba2+)2(Cu3+) (Cu2+)2(Ó2−)7. Všechny supravodivé kupráty jsou vrstvené materiály, které mají složitou strukturu popsanou jako a superlattice supravodivého CuO2 vrstvy oddělené distančními vrstvami, kde deformace mezi různými vrstvami a příměsemi v distančních vložkách vyvolává složitou heterogenitu, která v superpásy scénář je vlastní vysokoteplotní supravodivosti.
Aplikace
BSCCO supravodiče již mají rozsáhlé aplikace. Například desítky kilometrů BSCCO-2223 při 77 K. supravodivé vodiče se používají v současných vedeních Velký hadronový urychlovač na CERN.[7] (ale hlavní cívky pole používají kovové supravodiče s nižší teplotou, založené hlavně na niob – cín ).
Viz také
- Oxid měďnatý a barnatý vápenatý thalium
- Oxid měďnatý barya yttritého
- Lanthan barnatý oxid měďnatý
- Supravodivý drát
Bibliografie
- Rybicki a kol., Perspektiva fázového diagramu měděných vysokoteplotních supravodičů „University of Leipzig, 2015 doi:10.1038 / ncomms11413
Reference
- ^ J. G. Bednorz; K. A. Mueller (1986). „Možná vysoko TC supravodivost v systému Ba-La-Cu-O ". Z. Phys. B. 64 (2): 189–193. Bibcode:1986ZPhyB..64..189B. doi:10.1007 / BF01303701.
- ^ Mark Buchanan (2001). „Nezapomeňte na pseudogapu“. Příroda. 409 (6816): 8–11. doi:10.1038/35051238. PMID 11343081.
- ^ Autobiografie Nobelovy ceny.
- ^ Sheng, Z. Z .; Hermann A. M. (1988). „Hromadná supravodivost při 120 K v systému Tl – Ca / Ba – Cu – O“. Příroda. 332 (6160): 138–139. Bibcode:1988Natur.332..138S. doi:10.1038 / 332138a0.
- ^ Schilling, A .; Cantoni, M .; Guo, J. D .; Ott, H. R. (1993). „Supravodivost nad 130 K v systému Hg – Ba – Ca – Cu – O”. Příroda. 363 (6424): 56–58. Bibcode:1993 Natur.363 ... 56S. doi:10.1038 / 363056a0.
- ^ Lee, Patrick A. (2008). „Od vysokoteplotní supravodivosti ke kvantové spinové kapalině: pokrok ve silné korelační fyzice“. Zprávy o pokroku ve fyzice. 71: 012501. arXiv:0708.2115. Bibcode:2008RPPh ... 71a2501L. doi:10.1088/0034-4885/71/1/012501.
- ^ Amalia Ballarino (23. listopadu 2005). „HTS materiály pro proudové vodiče LHC“. CERN.