1 / 20 Pannon Egyetem

2 / 20 Pannon Egyetem Bevezetés Ionhelyettesítések és adalék anyagok befolyásolhatják a szupravezető anyag: –fázisösszetételét, –olvadási viselkedését, –kristálynövekedést, –tömörségét, porozitását, –pórusméret eloszlását ezáltal a fizikai tulajdonságokat

3 / 20 Pannon Egyetem Tartalom Kálium és ólom adalékok hatásának vizsgálata –Összetétel és hőkezelési paraméterek változtatása –Szinterelt minták fázisösszetételének vizsgálata –Kristályos fázisok rácsparamétereinek vizsgálata –Hevítéses röntgenkamrás vizsgálatok –Hevítőmikroszkópi vizsgálatok –Égetési alátéttel lejátszódó reakciók vizsgálata Y Ba 2 Cu 3 O y Eu 3+ Pr 3+ Na + K + Pb 2+ F-F-

4 / 20 Pannon Egyetem Nátrium és Ólom Adalékok Vizsgálata Ba →2 5% Na, Cu → 3,3%Pb YBa 2 Cu 3 O y YBa 1,95 Na 0,05 Cu 3 O y YBa 2 Cu 2,9 Pb 0,1 O y YBa 1,95 Na 0,05 Cu 2,9 Pb 0,1 O y ELŐSZINTERELÉS (920°C, 2h, 300°C/h fűtési és hűtési sebesség) SZINTERELÉS 300°C/h 1100°C, 20min 300°C/h 1000°C 2°C/h 950°C, 2h 20°C 300°C/h 1050°C, 20min 300°C/h 1000°C 2°C/h 950°C, 2h 20°C 300°C/h 1000°C, 20min 2°C/h 950°C, 2h 20°C 300°C/h

5 / 20 Pannon Egyetem Szinterelt minták szövetszerkezete YPb, 1050°C (0,37 g/g minta ) YPb, 1000°C (0,57 g/g minta ) YNaPb, 1000°C (0,46 g/g minta )YNaPb, 1050°C (0,36 g/g minta )

6 / 20 Pannon Egyetem Kálium és Ólom Adalékok Vizsgálata Ba → 2,5 % K Cu → 5 % Pb YBa 2 Cu 3 O y (123) Y 1,8 Ba 2,4 Cu 3,4 O y (Y1,8) (~20% Y 2 BaCuO 5 (211)) YBa 1,95 K 0,05 Cu 3 O y (123K) Y 1,8 Ba 2,34 K 0,06 Cu 3,4 O y (Y1,8K) YBa 1,95 K 0,05 Cu 2,85 Pb 0,15 O y (123K,Pb) Y 1,8 Ba 2,34 K 0,06 Cu 3,23 Pb 0,17 O y (Y1,8K,Pb)

7 / 20 Pannon Egyetem Kálium és Ólom Tartalmú minták Hőkezelése ELŐSZINTERELÉS (930°C, 2h, 300°C/h fűtési és hűtési sebesség) I. SZINTERELÉS 300°C/h 1100°C, 2h 300°C/h 950°C, 2h 20°C 300°C/h, oxigén II. SZINTERELÉS 300°C/h 1010°C, 0h 300°C/h 1000°C, 0h 2°C/h 950°C, 2h 20°C 300°C/h, oxigén Porítás nélkül T P = 1010°C: YBa 2 Cu 3 O y → Y 2 BaCuO 5 + olvadék (211)(123)

8 / 20 Pannon Egyetem Szinterelt minták fázisösszetétele Készülék típusa: Philips PW3710

9 / 20 Pannon Egyetem 1010°C-on Szinterelt YKPb Morfológiája Készülék típusa: Philips XL30-ESEM YKPb, 1010°C Mágneses lebegtető erő: 1,9 g/g minta

10 / 20 Pannon Egyetem Kristályos Fázisok Rácsparamétereinek Vizsgálata

11 / 20 Pannon Egyetem 123 és 211 Fázisok Cellatérfogatának Vizsgálata

12 / 20 Pannon Egyetem Hevítéses Röntgenkamrás Vizsgálatok Készülék típusa: HTK 16 Anton Paar 20 mg ELŐSZINTERELT MINTA (Pt alátét) K,PbY1,8Y1,8K,Pb 25°C1100°C, 8 min (2θ = 28 – 36°) 50°C/min, levegő 1000°C 990°C,8 min 960°C,8 min 930°C, 8 min 890°C, 8 min 25°C 50°C/min

13 / 20 Pannon Egyetem Hevítéses Röntgenkamrás Felvételek 123 minta 123 K, Pb minta

14 / 20 Pannon Egyetem Hevítéses Röntgenkamrás Felvételek Y 1,8 minta Y 1,8 K, Pb minta

15 / 20 Pannon Egyetem 123 K, Pb Minta Elektromikroszkópi Vizsgálata Ba 2 PbO 4 fázis

16 / 20 Pannon Egyetem Hevítőmikroszkópi Vizsgálatok Készülék típusa: Zeiss MHO-2 1. jelű pont 123 fázis inkongruens olvadási hőmérséklete 2. jelű pont Az 123 fázis bomlásakor keletkező 211 fázis bomlása 3. jelű pont Eleve a mintában levő 211 fázis bomlása 4. jelű pont A minta olvadása (Liquidus hőmérséklet ~1300°C) olvadék ~1000°C 211Y 2 O 3 + olvadék ~1200°C 211Y 2 O 3 + olvadék ~1260°C

17 / 20 Pannon Egyetem Hevítőmikroszkópi Vizsgálatok Y 1,8 minta hevítőmikroszkópi felvétele

18 / 20 Pannon Egyetem Égetési Alátéttel Lejátszódó Reakciók Vizsgálata Előszinterelt minták (<63 µm): 123 és Y1,8 Égetési alátét: KORUND (α-Al 2 O 3 ) és ZrO 2 Égetési csúcshőmérséklet: 1010°C (~T P ) 123 minta, 1010°C Korund alátét Y 1,8 minta, 1010°C Korund alátét Y 1,8 minta, 1010°C ZrO 2 alátét

19 / 20 Pannon Egyetem Összefoglalás A minták összetételének és égetési feltételeinek változtatása alapján az YBa 1,95 K 0,05 Cu 2,85 Pb 0,15 O y (123K,Pb) összetételű, 1100°C-on majd 1010°C-on ismételten szinterelt minta rendelkezett a legkedvezőbb fázisösszetétellel és mágneses tulajdonságokkal

20 / 20 Pannon Egyetem Köszönetnyilvánítás Dr. Kotsis Leventéné Réti József Németh Dóra Oravetz Dezső Bakos Ferencné Papné Schmidt Éva A jelen előadás részben a TÁMOP-4.2.2/B-10/ azonosítójú projekt támogatásával valósult meg