Metody wytwarzania MgB2 - nowego ceramicznego nadprzewodnika

• Autorzy: Wokulski Z. , Orlińska N.

Warianty tytułu

EN

Methods of forming MgB2 - a new ceramic superconductor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono przegląd najważniejszych metod otrzymywania ceramicznego nadprzewodnika MgB2. W przypadku otrzymywania monokryształów wskazano na dwie podstawowe techniki monokrystalizacji; tj. krystalizację z zastosowaniem wysokich temperatur i ciśnień oraz krystalizację z użyciem metalowych ampuł. Przedstawiono technikę otrzymywania w postaci litej, skonsolidowanych polikrystalicznych próbek MgB2. Zwrócono uwagę na technikę powder-in-tube (PIT) otrzymywania taśm i drutów z ceramicznego MgB2. Omówiono istotę techniki PIT wskazując na jej zalety i wady. Wskazano na duże praktyczne znaczenie tej techniki w produkcji taśm i drutów MgB2. Zwrócono uwagę na możliwość modyfikacji techniki PIT zastępując proces obróbki mechanicznej i cieplnej procesem konsolidacji wybuchowej.

EN

In this paper, we present a short overview of some physical properties and developments of superconducting magnesium diboride (MgB2). The paper discusses of phase equilibria appearing in the Mg-B binary system. The crystal structure and ways of obtaining MgB2 both in the monocrystalline and polycrystalline forms are also demonstrated. Special attention is turned to the possibility of preparing high quality single crystals by using two techniques: application of high temperature and high pressure, and sintering of the stoichiometric parts of magnesium and boron powders in the metallic ampoules. The powder-in-tube (PIT) method from the application viewpoint, seems to be the most promising method of fabricating MgB2 in the form of tapes and wires.

Słowa kluczowe

PL

układ fazowy Mg-B; MgB2; technika PIT; nadprzewodniki ceramiczne; monokryształy

EN

MgB2; ceramic superconductor; PIT method

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2006
• Tom: R. 58, nr 1
• Strony: 21--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 45 poz., rys., fot.

Twórcy

autor

Wokulski Z.

autor

Orlińska N.

• Zakład Krystalografii, Instytut Nauki o Materiałach, Uniwersytet Śląski w Katowicach

Bibliografia

• [1] M. Cyrot, D. Pavuna, Wstęp do nadprzewodnictwa; Nadprzewodniki wysokotemperaturowe, Wyd. PWN, Warszawa, (1996) str. 19.
• [2] J.G. Bednorz, K.A. Muller, Z. Physik B., 64, 189 (1986).
• [3] J. Nagamatsu, N. Nakagawa, T. Muranaka, Y. Zenitani, J. Aki-mitsu, Naturę, 410, 63 (2001).
• [4] P.C. Confield, D.K. Finnemore, S.L. Bud'ko, J.E. Ostenson, G. Lapertot, Phys. Rev. Lett., 86, 2423 (2001).
• [5] C.E. Cunningham, C. Petrovic, G. Lapertot, S.L. Bud'ko, F. La-abs, W. Straszheim, D.K. Finnemore, P.C. Canfield, Physica C, 353, 5(2001).
• [6] C. Buzea T. Yamashita, Superconductors, Science & Technology, 14, No. 11, 115(2001).
• [7] M.E. Jones, R.E. Marsh, J. Am. Chem. Soc, 76, 1434 (1953).
• [8] V. Russell, R. Hirst, F.A. Kanda, A.J. King, Acta Cryst., 6, 870 (1953).
• [9] J.S. Slusky, N. Rogado, K.A. Regan, M.A. Hayward, P. Khalifah, T. He, K. lnumarus, S. Loureiro, M.K. Haas, H.W. Zand-bergen, R.J. Cava, Naturę (London), 410, 343 (2001)
• [10] Z.H. Cheng, B.G. Shen, J. Zhang, S.Y. Zhang, T.Y. Zhao, H.W. Zhao, J. Appl. Phys., 91, 7125 (2002).
• [11] D. Souptel, G. Behr, W. Lóser, W. Kopylov, M. Zinkevich, J.Alloys Compounds, 349, 193 (2003).
• [12] W. Du, D. Xu, H. Zhang, X. Wang, G. Zhang, X. Hou, H. Liu, Y. Wang, J. Crystal Growth, 268, 123 (2004).
• [13] J. Karpiński, S.M. Kazakow, J. Jun, M. Angst, R. Puzniak, A. Wiśniewski, P. Bordet, Physica C, 385, 42 (2003).
• [14] S. Lee, Physica C, 385, 31 (2003).
• [15] M. Xu, H. Kitazawa, Y. Takano, J. Ye, K. Nishida, H. Abe, A. Matsushita, N. Tsujii, G. Kido, Appl. Phys. Lett., 9, 2779 (2001).
• [16] Kijoon H. P. Kim, Jae-Hyuk Choi, C.U. Jung, P. Chowdhury, Hyun-Sook Lee, Min-Seok Park, Heon-jung Kim, J.Y. Kim, Z. Du, Eun-Mi Choi, Mun-Seog Kim, W.N. Kang, Sung-lk Lee, G.Y. Sung, J.Y. Lee, Phys. Rev. B., 65, 100510 (2002).
• [17] Y. Machida, S. Sasaki, H. Fujii, M. Furuyama, I. Kakeya, K. Kadowaki, Phys. Rev. B., 67, 094507 (2003).
• [18] K. Przybylski, L. Stobierski, J. Christ, A. Kotodziejczyk, Physica C, 387, 148 (2003).
• [19] B. A. Głowacki, M. Majors, M. Vickers, J E. Evetts, Y. Shi, I. McDougall, Supercond. Sci. Technol., 14, 193 (2001).
• [20] A.V. Pan, S. Zhou, H. Liu, S.X. Dou, Supercond. Sci. Technol., 16, 639 (2003).
• [21] E. Martinez, R. Navarro, cond-mat/0306090.
• [22] W. Pachla, A. Presz, R. Diduszko, P. Kovać, I. Huśek, Super cond. Sci. Technol., 15, 1281 (2002).
• [23] P. Kovać, I. Huśek, T. Meliśek, J.C. Grivel, W. Pachla, V. Śtrbik, R. Diduszko, J. Homeyer, N.H. Andersen, Supercond. Sci. Technol., 17, L41 (2004).
• [24] H.L. Suo, P. Lezza, D. Uglietti, C. Beneduce, V. Abacherli, R. Flukiger, Appl. Supercond., 13, 3265 (2002).
• [25] H.L. Suo, C. Beneduce, M. Dhalle, N. Musolino, J.Y. Genoud, R. Flukiger, Appl. Phys. Lett. 79 3116 (2001).
• [26] A. Gumbel, J. Eckert, G. Fuchs, K. Nenkov, K.H. Muller, L. Schultz, Appl. Phys. Lett. 80, 2725 (2002).
• [27] R. Flukiger, H.L. Suo, N. Musolino, C. Beneduce, P. Toulemon-de, P. Lezza, Physica C, 385, 286 (2003).
• [28] P. Kovac, I. Husek, Ch. Grovenor, Ch. Salter, Supercond. Sci. Technol. 16, 292(2003).
• [29] G. Grasso, A. Malagoli, D. Marre, E. Bellingeri, V. Braccini, S. Roncallo, N. Scati, A.S. Siri, Physica C, 378-381, 899 (2002).
• [30] S. Soltanian, X.L. Wang, J . Horvat, A.H. Li, H.K. Liu, S.X. Dou, Physica C, 382, 187 (2002).
• [31] G. Giunchi, S. Ceresara, G. Ripamonti, A.Di Zenobio, S. Ros-si, S. Chiarelli, M. Spadoni, R. Wesche, P.L. Bruzzone, Supercond. Sci. Technol., 16 285 (2003).
• [32] W. Goldacker, S.l. Schlachter, S. Zimmer, H. Reiner, Supercond. Sci. Technol., 14, 787 (2001).
• [33] H. Kitaguchi, A. Matzumoto, H. Hatakeyama, K. Kumakura, Supercond. Sci. Technol., 17, 486 (2004).
• [34] K.J. Song, N.J. Lee, H.M. Jang, H.S. Ha, D.W. Ha, S.S. Oh, M.H. Sohn, Y.K. Kwon, K.S. Ryu, cond-mat/0106124.
• [35] S. Jin, H. Mavoori, C. Bower, R.B. van Dover, Naturę, 411, 563 (2001).
• [36] H. Kumakura, A. Matsumoto, H. Fujii, K. Togano, Appl. Phys. Lett., 79, 2435(2001).
• [37] B.A. Głowacki, M. Majoros, M.E. Vickers, B. Zeimetz, Physica C, 372-376, 1254 (2002).
• [38] X.L. Wang, S. Soltanian, J. Horvat, M.J. Qin, H.K. Liu, S.X. Dou, Physica C, 361, 149 (2001).
• [39] A. Serquis, L. Civale, D.L. Hammon, J.Y. Coulter, X.Z. Liao, Y.T. Zhu, D.E. Peterson, F.M. Mueller, Appl. Phys. Lett., 82, 1754 (2003).
• [40] S.I. Schlachter, W. Goldacker, J. Reiner, S. Zimmer, B. Liu, B. Obst, IEEE Transactions of Appl. Supercond., 13, 3203 (2003).
• [41] E. Martinez, L.A. Angurel, R. Navarro, Supercond. Sci. Technol., 15, 1043(2002).
• [42] B.A. Głowacki, M. Majoros, M. Vicker, M. Eisterer, S. Toenies, H. W. Weber, M. Fukutomi, K. Komori, K. Togano, Supercond. Sci. Technol., 16, 297 (2003).
• [43] H.L. Suo, C. Beneduce, X.D. Su, R. Flukiger, Supercond. Sci. Technol., 15, 1058 (2002).
• [44] N. Orlińska, Z. Wokulski, J. M. Paszula, G. Dercz: "Modyfikacja techniki PIT w otrzymywaniu skonsolidowanego MgB2" -XXXIII Szkoła Inżynierii Materiałowej - SIM 2005, Kraków-Ustroń 4.X-7.X. 2005, str. 281-286.
• [45] E. Szewczak, J. Paszula, A. V. Leonov, H. Matyja, Mater. Sci. Engineering. A., 226-228, 115 (1997).