Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO TRƯờNG ĐạI HọC BáCH KHOA Hà NộI Viện đào tạo quốc tế khoa học vật liệu NGUYN èNH HNG NHIấN CU NH HNG CA T TRNG N TNH SIấU DN V MT DềNG TI HN BIấN HT CA HP CHT SIấU DN Bi-2223 PHA TP Li chuyên nghành: vật liệu điện điện tử LUậN VĂN THạC Sỹ kỹ thuật Khóa itims 2003 Ngời hớng dẫn: TS Nguyễn khắc mẫn TS NGUyễn thị mùa Hà nội - 2011 Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li LI CM N Trc ht em xin by t lũng bit n ti TS Nguyn Khc Mn v TS Nguyn Th Mựa ó trc tip hng dn v tn tỡnh giỳp em sut thi gian nghiờn cu v quỏ trỡnh hon thnh lun Em xin by t lũng cm n ti cỏc thy cụ, cỏn b thuc Vin o to Quc t v Khoa hc Vt liu (ITIMS) Trng i hc Bỏch khoa H Ni ó trang b kin thc v to iu kin thun li cho em sut quỏ trỡnh hc v nghiờn cu Em cm n ti khoa hc NCCB Nafosted 103.02-2010.22 ( 14 vt lý) ó h tr kinh phớ cho nhúm nghiờn cu thc hin ti Em xin chõn thnh cm n Ban lónh o, cỏc ging viờn khoa in in t - trng i hc SPKT Hng Yờn ó hp tỏc, giỳp to iu kin cho emhon thnh lun Cm n gia ỡnh, bn bố, cỏc ng chớ, ng nghip ó quan tõm, ng viờn giỳp em v tinh thn v vt cht quỏ trỡnh hc v thc hin ti H ni, ngy thỏng nm 2011 Nguyn ỡnh Hựng Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li MC LC Ni dung lun Trang Trang ph bỡa Li cm n Li cam oan Danh mc ch vit tt Danh mc cỏc bng Danh mc bn v M u 1 Lý chn ố ti Lch s nghiờn cu Mc ớch, i tng, phm vi nghiờn cu ca lun Túm tt cụ ng cỏc lun im c bn v úng gúp mi ca tỏc gi Phng phỏp nghiờn cu Chng Gii thiu tng quan v phng phỏp ch to vt liu siờu dn h Bismuth 1.1 Hin tng siờu dn v cỏc cht siờu dn nhit cao 1.2 Cỏc tớnh cht c bn ca siờu dn nhit cao h 10 Bi-2223 1.3 S to thnh pha hp cht siờu dón nhit cao 18 cha Bismuth Chng Ch to mu siờu dn Bi-2223 v mt s phng 21 phỏp nghiờn cu cỏc tớnh cht ca mu 2.1 Phng phỏp phanmr ng rn 21 2.2 Phng phỏp sol-gen 23 2.3 Quy trỡnh ch to mu 25 Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li 2.4 Cỏc phng phỏp nghiờn cu tớnh cht mu 29 Chng Kt qu tho lun 3.1 Mu siờu dn Bi-2223 pha 7,5% Li thay th Cu 37 (mu k1-3) 3.2 Mu siờu dn Bi-2223 pha 15% Li thay th Cu (mu k2-5) 45 3.3 So sỏnh mu K1-3 v K2-5 51 Kt lun 54 Ti liu tham kho 55 Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li DANH MC CC Kí HIU V CH VIT TT STT Ký hiu BSCCO Vt liu siờu dn nhit cao h Bismuth SDNC Siờu dn nhit cao (NSB) Nung s b (NTG) Nung trung gian (NTK) Nung thiờu kt T Nhit tuyt i Tc Nhit chuyn pha siờu dn Tc rng vựng chuyn pha di kt hp 10 H Cng t trng 11 Ho Cng t trng ngoi 12 Tờn ting vit Cng t trng ti hn ; cng t trng ti hn Hc nhit ng 13 HC1 T trng ti hn th I cht siờu dn loi II 14 HC2 T trng ti hn th II cht siờu dn loi II 15 q 16 HTS Siờu dn nhit cao 17 LTS Siờu dn nhit thp 18 BCS John bardeen, Leon Cooper va Robert Schrieffer 19 20 (0) 21 H s t hoỏ ng 22 t thm ca vt liu 23 à0 t thm chõn khụng (= 4.10-7H.m-1) 24 H s nhit dung trng thỏi thng H s lp y dõy qun ẵ khe nng lng ca cht siờu dn ẵ khe nng lng ca cht siờu dn 0K Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li 25 Bc súng 26 L thm sõu Lonon 27 Lng t t thụng 28 J Mt dũng in 29 Jc Mt dũng in ti hn 30 M H s h cm 31 Tn s gúc 32 I1 Dũng in s cp DANH MC CC BNG Ni dung cỏc bng Bng 1.1.5-1: Mt s cht siờu dn nhit cao Bng 2.3-1 : Bng t phn cỏc cht ch to mu siờu dn Bi-2223 Bng 3.1:Cỏc tham s c trng nhit chuyn pha ca mu siờu dn K1-3 Bng 3.2: Mi quan h nh hp ph vi t trng xoay chiu v mt dũng ti hn biờn ht ti cỏc nh Bng 3.3: Cỏc tham s c trng nhit chuyn pha ca mu siờu dn K2-5 Bng 3.4: So sỏnh cỏc tham s c trng nhit chuyn pha siờu dn mu K1-3 v K2-5 Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li DANH MC CC HèNH V TH Ni dung hỡnh v Hỡnh 1: Quỏ trỡnh phỏt trin theo thi gian ca nhit chuyn pha siờu dn (Tc) Hỡnh 1.1-1: S ph thuc ca nhit v t trng n trng thỏi siờu dnh Hỡnh 1.1-2: T trng b y ngoi cht siờu dn T < TC Hỡnh 1.2-1: Cu trỳc tinh th ca cỏc pha Bi-2201, Bi-2212, Bi-2223 Hỡnh 1.2-2: in tr sut theo trc c (c) v in tr sut theo mt ab (ab) ca n tinh th siờu dn Bi2Sr2Ca2Cu3O10 Hỡnh 1.2-3: ng cong in tr sut t i ph thuc nhit R(T)/R (140K) ca gm siờu dn Bi-2223 Hỡnh nh phớa cho cỏch xỏc nh rng chuyn pha siờu dn ca mu ny thụng qua ng cong vi phõn ca in tr sut t i núi trờn ly theo nhit Hỡnh 1.2-4: ng cong t ph thuc t trng ngoi i vi siờu dn loi II Hỡnh 2.1-1: Quy trỡnh ch to mu siờu dn nhit cao bng phng phỏp phn ng pha rn Hỡnh 2.2-1: S din t quỏ trỡnh tng hp sol-gen Hỡnh 2.3-1: Quy trỡnh ch to mu siờu dn Bi-2223 bng phng phỏp gm Hỡnh 2.3-2 : H thng lũ nung mu v mu Bi-2223 sau nung thiờu kt Hỡnh 2.4-1: S nguyờn lý ca phộp o in tr ph thuc nhit Hỡnh 2.4-2: Mu siờu dn Bi-2223 dựng o ( R-T ) Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li Hỡnh 2.4-3: nh mỏy o nhiu x tia X (Siemens D8) Hỡnh 2.4-4: Kớnh hin vi in t quột SEM (S-4800) Hỡnh 2.4-5: Mi liờn h gia t m, t trng xoay chiu h v cỏc thnh phn v ca h s t hoỏ ng Hỡnh 2.4-6: S nguyờn lý ca phộp o h s t hoỏ ng Hỡnh 2.4-7: H o tớch hp R-T & ac - T cho vt liu siờu dn ti Vin ITIMS Hỡnh 3.1-1: c trng in tr sut t i ph thuc nhit mu K1-3 Hỡnh 3.1-2: c tớnh R-T v ng vi phõn xỏc nh rng chuyn pha mu K1-3 Hỡnh 3.1-3: Gin nhiu x tia-X ca h mu Bi-2223 (K1-3) Hỡnh 3.1-4: nh SEM ca mu siờu dn Bi-2223 ca mu K1-3 Hỡnh 3.1-5: H s t hoỏ ng ph thuc vo t trng tn s f = 1KHZ ca mu siờu dn K1-3 Hỡnh 3.1-6: H s t hoỏ ng ph thuc vo t trng tn s f = 10 10kHz ca mu siờu dn K 1-3 Hỡnh 3.1-7: H s t hoỏ ng ph thuc vo t trng tn s f = 10 100kHz ca mu siờu dn K 1-3 Hỡnh 3.1-8: nh hp ph mu K1-3 tn s 1KHZ Hỡnh3.1-9: Mi quan h nhit v dũng ti hn biờn ht mu K1-3 tn s f = 10kHz Hỡnh 3.2-1: c trng in tr sut t i ph thuc nhit mu ca K2-5 Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li Hỡnh 3.2-2: c tớnh R-T v ng vi phõn xỏc nh rng chuyn pha mu K2-5 Hỡnh 3.2-3: Gin nhiu x tia-X ca mu siờu dn K2-5 Hỡnh 3.2-4: nh SEM ca mu siờu dn Bi-2223 ca mu K2-5 Hỡnh 3.2-5: H s t hoỏ ng ph thuc vo t trng tn s f = 1KHZ Ca mu siờu dn K2-5 Hỡnh 3.2-6: H s t hoỏ ng ph thuc vo t trng tn s f = 10KHZ Ca mu siờu dn K2-5 Hỡnh 3.2-7: H s t hoỏ ng ph thuc vo t trng tn s f = 100KHZ Ca mu siờu dn K2-5 Hỡnh 3.3-1 nh nhiu x tia-X ca hai mu siờu dn K1-3 v K2-5 Hỡnh3.3-2: So sỏnh h s t hoỏ ng ca mu K1-3 v K2-5 thay i t trng xoay chiu tn s 10KHZ Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li M U 1.Lý chn ti Hin cụng ngh khoa hc trờn th gii ang phỏt trin rt mnh cỏc thit b dõn s cng nh quõn s c sn sut ũi hi ngy cng tin li, hin i, kớch thc nh gn tn hao nng lng l ớt nht Trờn c s ú cỏc nh khoa hc thc nghim v vt lý v vt liu ó v ang nghiờn cu tỡm cỏc vt liu ỏp ng c yờu cu ú Vt liu m cỏc nh khoa hc hin ang hng n chớnh l cht siờu dn nhit cao, c th hn cỏc nh khoa hc ang ngy ờm nghiờn cu tỡm cht siờu dn cú nhit chuyn pha cao hn, nhm mc ớch ng dng khoa hc k thut v i sng iu ny cho thy cỏc cht siờu dn nhit cao rt quan trng, ú l nhng hp cht cha ng (Cu) v ụxy (O), ú cú c nhng hp cht cha t him v kim loi S phc v quan trng ca cỏc hp cht siờu dn l ti ht sc hp dn cho cỏc nh vt lý lý thuyt v thc nghim Cỏc nh lý thuyt ang gng sc tỡm hiu v c ch v mụ ca cht siờu dn nhit cao Mt s lý thuyt trung vo mi liờn kt c bit gia cỏc nguyờn t ng v ụxy to nờn cỏc mt CuO2 v cỏc chui CuO cu trỳc tinh th Ngy ngi ta cho rng siờu dn ó m mt k nguyờn mi ging nh Laze v búng bỏn dn, nú cú th sn sinh ton b mt nn cụng nghip mi hoc ớt cng l mt khõu c bn ca nhiu ngnh cụng nghip hin i trờn th gii Hin nay, ng ta ó ch to thnh cụng vt liu siờu dn nhit cao Bi-2223 (Tc=110K) ó c thc hin mt s phũng thớ nghim hin i trờn th gii bng nhiu phng phỏp nh; phng phỏp phn ng pha rn, phng phỏp sol-gel tng hp bng ng ng kt ta, phng phỏp sol-gel theo ng to phc, thy phõn alkoxide Tuy nhiờn cỏc phng phỏp ny u cú cỏc quy trỡnh ch to khỏc v khỏ phc Trờn c s thit b ti cỏc phũng thớ nghim ca Vit Nam, c th ti vin nghiờn cu quc t khoa hc vt liu (Itims), chỳng tụi cú th ch tao vt liu siờu dn Bi-2223 thụng qua hai phng phỏp ch to l; phng Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li S ph thuc vo tn s ca cht siờu dn rt nhy cm Khi tn s tng lờn, cỏc xoỏy gia cỏc ht sut hin thi gian nh hn v ớt cú iu kin vo cỏc cht siờu dn mi chu k Nh vy lm cho tớnh siờu dn tt hn, vy mt dũng ti hn tng lờn 3.1.5 Xỏc nh dũng ti hn biờn ht mu K1-3 tn s 1KHZ B AC-Susceptibilty (arb units) 0.3 0.2 H =2 A/M H = 12 A/M H = 40 A/M H = 80 A/M 0.1 H = 130 A/M H = 200 A/M H = 360 A/M H = 600 A/M 0.0 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Temperature (K) Hỡnh 3.1-8: nh hp ph mu K1-3 tn s 1KHZ 43 Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li Bng 3.2 Mi quan h nh hp ph vi t trng xoay chiu v mt dũng ti hn biờn ht ti cỏc nh H (A/m) Tp (K) J Cm (A/cm ) 2,3 109,4 0,15 12 107,4 0,6 24 // 1,2 40 106,5 80 105 130 103,1 6,5 200 102.2 10 360 94.4 18 600 86,3 30 T bng thụng s trờn ta xõy dng c mi quan h gia Jc v nhit : 44 Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li B 35 Critical curren Jc (A/m) 30 25 20 15 10 85 90 95 100 105 110 Temperature (K) Hỡnh3.1-9: Mi quan h nhit v dũng ti hn biờn ht mu K1-3 tn s f = 10kHz 3.2 Mu siờu dn Bi-2223 pha 15% Li thay th Cu (mu K2-5) 3.2.1 c trng in tr sut ph thuc nhit ca mu K2-5 Sau ch to mu nhúm nghiờn cu chỳng tụi ó ct mu vi kớch thc 2mm*2mm*15mm, ri to nờn cỏc tip xỳc nh hỡnh 2.4-2 thc hin Phộp o in tr sut ph thuc nhit Phộp o c tin hnh bng bn mi dũ o bung o lm lnh theo chu trỡnh kớn s dng Heli lng di nhit (20ữ300)K Kt qu o R-T mu K2-5 c trỡnh by di hỡnh 3.2-1 45 Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li K5 1.0 0.8 R(T)/R(300K) 0.6 0.4 0.2 0.0 100 150 200 250 300 R(T) Hỡnh 3.2-1: c trng in tr sut t i ph thuc nhit mu ca K2-5 K5 1.0 0.8 R(T)/R(300K) 0.6 0.4 Tc p onset Tc 0.2 Diffrential*5 o Tc 0.0 100 150 200 250 300 T(K) Hỡnh 3.2-2: c tớnh R-T v ng vi phõn xỏc nh rng chuyn pha mu K2-5 46 Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li Trờn hỡnh 3.2-2 biu din quan h s ph thuc thuc nhit v in tr sut t i ca cht siờu dn Bi-2223 pha 15% Li T c tớnh nhn thy in tr sut ca mu siờu dn K2-5 cng cú c trng kim loi trng thỏi thng v nhit chuyn pha v cỏc tham s liờn quan n nhit chuyn pha c trỡnh by bng 3.2 Bng 3.2: Cỏc tham s c trng nhit chuyn pha ca mu siờu dn K2-5 TT Mu Tconset (K) Tc0 (K) 114,5 105,4 K2-5 Tc(K) Tc(K) 4,0 110 3.2.2 Gin nhiu x tia X ca mu siờu dn K2-5 - Cn c vo kt qu chp Xray mu K2-5 v ph chun ca Bi-2223 v Bi-2212 ta xỏc nh c cỏc thnh phn pha nh trờn hỡnh 3.2-3 h(119) h(200) 450 h(115) 400 350 h(319) h(317) (228) h(2012) l(1110) l(0016) l(1112) (224) 50 h(220) 100 h(0014) l(0012) h(1011) 150 h(2010) 200 h(315) l(008) h(117) 250 h(119) h(113) l(107) Cờng độ[cps] 300 20 30 40 50 60 70 Hỡnh 3.2-3: Gin nhiu x tia-X ca mu siờu dn K2-5 47 Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li Kt qu cho thy pha Bi(Pb)-2223 c th hin rt rừ thụng qua s xut hin ca cỏc nh (h), nhiờn pha Bi(Pb)-2212 c xỏc nh thụng qua cỏc nh (l) v pha cht Ca2PbO4 cũn tn ti mu siờu dn T gin nhiu x ta xỏc nh c t phn pha: + Pha Bi-2223 chim khong: 94 % + Pha Bi-2212 chim:3,5 % + Cỏc cht chim:1,5 % 3.2.3 nh hin vi in t quột SEM ca mu siờu dn K2-5 SEM: K2-5ì10K SEM: K2-5ì5K Hỡnh 3.2-4: nh SEM ca mu siờu dn Bi-2223 ca mu K2-5 T nh SEM ca mu K2-5 cho thy cỏc ht cỏc tinh th siờu dn ca mu K2-5 cng cú hỡnh dng v kớch thc gn ging mu K1-3 nhng xp cht cao hn 3.2.4 nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn ca mu K2-5 Ta thc hin quy trỡnh o tng t nh mu K1-3 ú xỏc nh c h c tớnh h s t hoỏ ng nh hỡnh v di 48 Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li B 0.3 0.2 AC-Susceptibilty (arb units) 0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 H =2 A/M -0.7 H = 12 A/M H = 40 A/M H = 130 A/M H = 200 A/M H = 360 A/M H = 600 A/M -0.8 -0.9 -1.0 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Temperature (K) Hỡnh 3.2-5: H s t hoỏ ng ph thuc vo t trng tn s f = 1KHZ Ca mu siờu dn K2-5 B 0.2 0.1 AC-Suseptibilty(arb.units) 0.0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 H = 2.3A/M -0.5 H = 12 A/M -0.6 H = 24A/M -0.7 H = 40 A/M -0.8 H = 130 A/M -0.9 H = 200 A/M H = 360 A/M -1.0 H = 600 A/M 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 Temperature (K) Hỡnh 3.2-6: H s t hoỏ ng ph thuc vo t trng tn s f = 10KHZ Ca mu siờu dn K2-5 49 Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li B 0.2 0.1 AC-Suseptibilty(arb.units) 0.0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 H = 2.3A/M -0.5 H = 12 A/M -0.6 H = 24A/M -0.7 H = 40 A/M -0.8 H = 130 A/M H = 200 A/M -0.9 H = 360 A/M -1.0 H = 600 A/M 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 Temperature (K) Hỡnh 3.2-7: H s t hoỏ ng ph thuc vo t trng tn s f = 100KHZ Ca mu siờu dn K2-5 Cn c vo h c tớnh h s t hoỏ ng trờn hỡnh 3.2-5,6,7 ta thy mt quy lut chung ging mu K3 l t trng cng tng thỡ tớnh siờu dn cng gim ng thi ta thy nu thay i cỏc giỏ tr t trng nh cỏc giỏ tr tn s khỏc thỡ tớnh siờu dn s tt hn nu nh tn s lm vic cao hn (xột thc nghim di f = 1ữ100KHZ) Nhng mu K2-5 ng sut hin hai nh hp ph, iu ú cú th thy c s nh hng ca Li n tớnh cht biờn ht v ni ht 50 Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li 3.3 So sỏnh mu siờu dn K1-3 v K2-5 3.3.1 So sỏnh cỏc tham s nhit chuyn pha ca hai mu siờu dn K1-3 v K2-5 Bng3.3: So sỏnh cỏc tham s c trng nhit chuyn pha siờu dn mu K1-3 v K2-5 TT Mu Tconset (K) Tc0 (K) Tc(K) Tc(K) K1-3 113,8 102,7 2,8 106 K2-5 114,5 105,4 4,0 110 Qua õy ta thy pha Li thay Cu thỡ nhit chuyn pha, nhit chuyn pha khụng, nhit chuyn pha on-set u tng lờn iu ú cho ta thy c vai ttrũ ca Li thay th Cu Tuy nhiờn ú rng chuyn pha cng tng lờn iu ny gõy nh hng khụng tt n tớnh siờu dn v nú cng chng t pha Li thỡ xut hin s a thnh phn mu h(119) h(115) 650 h(200) 3.3.2 So sỏnh gin nhiu x tia-X ca mu K1-3 v K2-5 600 550 h(319) h(315) h(317) (228) (224) l(1112) h(220) l(0016) h(2012) h(2010) h(0014) l(0012) h(1011) 250 h(113) 300 l(107) 350 h(117) 400 h(119) intensity (arb.units) 450 l(1110) l(008) 500 200 150 100 50 20 30 40 50 51 60 70 Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li Hỡnh 3.3-1 nh nhiu x tia-X ca hai mu siờu dn K1-3 v K2-5 Cn c vo kt vo cụng thc: F2223% = I I k2223 k ì 100 v nh chp X-ray ta xỏc nh i i c t phn cỏc pha mu siờu dn K1-3 v K2-5 (theo mc 3.1 v 3.2) T kt qu ó xỏc nh ta thy cỏc nh pha Bi-2223 mu K2-5 cao hn mu K1-3 iu ú khng nh t phn pha mu K2-5 nhiu hn mu K1-3 3.3.3 So sỏnh h s t hoỏ ng ca mu K1-3 v K2-5 tn s 10KHZ vi t trng khỏc B 0.2 AC-Suscepbitility (arb.units) 0.0 k2-5 -0.2 H = 2.3(A/m) -0.4 k1-3 H = 2.3(A/m) -0.6 H = 600(A/m) -0.8 H = 600(A/m) -1.0 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Temperature (K) Hỡnh3.3-2: So sỏnh h s t hoỏ ng ca mu K1-3 v K2-5 thay i t trng xoay chiu tn s 10KHZ T hỡnh v ta nhn thy phn hp ph ca mu K2-5 sut hin nh cũn mu 52 Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li K1-3 sut hin mt nh iu ú cho thy pha Li vi t phn cao hn lm cho maaux siờu dn sut hin tớnh a thnh phn, nú th hin s nh v rng nh hp ph T ng ta thy t trng thp ta thy mu K1-3 cú Tc v TC0 cao hn mu K2-5 , nhng t trng cao Hac = 600 (A/m) thỡ TC0 gn nh khụng thay i cũn vựng biờn ht mu K2-5 tt hn nờn vựng lm vic ca mu K2-5 l rng hn mu K1-3 iu ny cú th lý gii l tớnh xp cht hn ca mu pha 15%Li so vi mu pha 7,5% Li v cỏc tõm gim t mu K2-5 xut hin nhiu hn, ln hn 53 Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li KT LUN Sau thi gian nghiờn cu v c s hng dn tn tỡnh ca Thy Nguyn Khc Mn v cụ Nguyn Th Mựa lun ca em n a c hon thnh vi cỏc kt qu t c nh sau: - ó ch to thnh cụng hai mu siờu dn Bi-2223 pha Li hai mu K1-3 v K2-5 vi nng pha tng ng l 7,5% v 15% bng phng phỏp phn ng pha rn - ó kho sỏt cỏc c trng siờu dn thnh phn pha, kớch thc ht, biờn ht ca cỏc mu K1-3 v K2-5 - ó nghiờn cu nh hng ca t trng xoay lờn c trng siờu dn di Hac = 2,3 - 600A/m ba tn s khỏc 1kHz, 10kHz, 100kHz - ó xỏc nh c quy lut ph thuc nhit dũng ti hn biờn ht vựng gn nhit chuyn pha - Vựng chuyn pha ca mu K2-5 Khi pha Li vi 15% rng hn mu K1-3 pha Li vi 7,5% Do trỡnh v thi gian cú hn nờn lun ca em mi c hon thnh vi cỏc kt qu trờn T quỏ trỡnh nghiờn cu nhúm nghiờn cu cú ý tng x tip tc nghiờn cu di tn s v t trng rng hn Trờn c s ú xõy dng h o V-I ỏnh giỏ chớnh xỏc, y hn tớnh cht ca mu siờu dn Bi-2223 vi mong mun nhanh chúng a nghiờn cu vo ng dng thc tin 54 Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li TI LIU THAM KHO [1] Anant NarLikar, Studies of high temperature superconductors, 2001 [2] A.C Rose-Innes and E.H.R hoderick, Introduction to Superconductivity, Pergamon Press (1994) [3] Chuanbin Mao, Lian zhou, Xiaozu Wu, Xiangyun Sun, New understanding of silver-induced texture in powder-in-tube processed Ag/Bi-2223 tape, physica C 281 (1977 ) 159-175 [4] D Larbalestier, A Gurevich, D.M Feldmannand, A Polyanskii, High-Tc superconducting materials for electric power application, nature 414 (2001) 368377 [5] Masashi Fufiwara, Masahiro Nagae, Yoshihiro Kusano, tatsuo Fujii, and Jun Takada, Li doping to the 2212 phase in the Bi-Sr- Ca-Cu-O system, Physica C 274 (1977) 317-322 [6] M Anilkumar, Renu Pasricha, V Ravi Synthesis of bimuth oxide nanoparticles by citrate gel method, ceramics International 31 (2005) 889-891 [7] Mat Res Soc.Symp Proc Vol 689 C (2002) E3 8.1-8.5 [8] S Wu, Schwartz, G.W Raban Jr, Superconducting properties and micro structural evolution of Li doped Bi2Sr2CaCu2Ox, physica C 246 (1995) 297-308 [9] Frank Herman Robert V Kaswski, and William Y.Hsu, Elecstronic structure of Bi2Sr2CaCu2O8 high Tc Superconductors, Phys Rev B38 (1988) 204207 [10] H Salamati, P Kameli, Effect of Bi - 2212 phase on the week link behavior of Bi- 2223 Superconductors, Physica C 403 (2004) 60-66 55 Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li [11] the P.Kameli, H Salamati, M Eslami, The effect of sintering temperature on intergranular properties of BI-2223 Superconductors, Solid State Communications 137 (2006) 30-35 [12] S Celebi, I Karaca, E Akasu, A Gencer, Frequency dependence of the intergranular AC loss peak in a high- Tc Bi- (Pb)-Sr-Ca-Cu-O bulk Superconductor", Physica C 309 (1998) 131-137 [13] V Mihalache, G.Aldica, S Popa, F Lifei,D Miu, Effeet of Li2Co3 addition on the Bi1.7Pb0,4Sr1.5Ca2.5Cu3.6Ox Superconducting system, Materials Letters 58 (2004) 3040-3044 [14] Mat Res Soc Symp Proc Vol 689 C 2002 Materieals Research Society [15] S.Celebi,I Karaca, E.Aksu,and A Grencer, physica C 309, 131(1998) [16] H Salamali, and P kameli, physica C403, 60 (2004 [17] / P Kameli, H Salamali, and M Eslami, Solid State Commun 137, 30 (2006) [18] / S.A Halim, S.A Khawaldeh, S B Mohamet, and A A zhan, mater Chem & Phys.61,251(1999) [19] C Y Lee, and Y H kao, Phycica C 256 ,183 (1996) [20] Lờ Cụng Dng (2000), Vt liu hc, NXBKHKT H Ni [21]V ỡnh C, Nguyn Xuõn Chỏnh(2004) 85-87, Cụng ngh nano, NXB KHKT [22] Thõn c Hin (2008), T hc v vt liu t, NXBBK-H Ni [23] Thõn c Hin (2008), nhp mụn v siờu dn, NXBBK-H Ni [24] Nguyn Khc Mn (2001), Lun ỏn tin s [25] Hong Ngc Thnh (2001), Lun ỏn tin s 56 Nghiờn cu nh hng ca t trng n tớnh siờu dn v mt dũng ti hn biờn ht ca hp cht siờu dn Bi-2223 pha Li [26] N.K.Man and T Hien Weak- Link Behaviou of high Tc Superconductor Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3O10+ Prepared by sol lidsate reaction method [27] Nguyn Quang Huy (2007), Lun thc s khoa hc vt liu HBKHN Nghiờn cu nh hng ca vic thay th Li cho Cu n cỏc tớnh cht vt lý ca h siờu dn nhit cao BPSCCO ch to bng phng phỏ sol-Gel 57 ... cht siờu dn Bi-2223 pha Li 2.4 Cỏc phng phỏp nghiờn cu tớnh cht mu 29 Chng Kt qu tho lun 3.1 Mu siờu dn Bi-2223 pha 7,5% Li thay th Cu 37 (mu k1-3) 3.2 Mu siờu dn Bi-2223 pha 15% Li thay th Cu... kết nghiên cứu cho thấy tạo thành pha Bi - 2201 nhạy với nhiệt độ thiêu kết nhng không phụ thuộc vào thời gian nung Khi nhiệt độ thiêu kết tăng hàm lợng pha Bi - 2201 tăng lên, nhng đến nhiệt độ. .. nhiệt độ từ 740oC - 8000C hàm lợng pha Bi - 2201 bị giảm đi, hình thành pha Bi - 2212 bắt đầu xuất Vậy nhiệt độ thiêu kết hình thành pha Bi - 2201 cỡ 7200C, phản ứng hình thành pha siêu dẫn Bi