Ceramiczne nadprzewodniki wysokotemperaturowe – podział i zastosowanie

• Autorzy: Pęczkowski P. , Szterner P. , Jaegermann Z.

Warianty tytułu

EN

Ceramic high-temperature superconductors – division and application

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł jest pracą przeglądową, otwiera cykl publikacji dotyczących ceramicznych nadprzewodników wysokotemperaturowych ze zwróceniem szczególnej uwagi na nadprzewodnik z rodziny miedzianów – YBa2Cu3O7-x. W pierwszej części przedstawiono krótką historię odkryć materiałów nadprzewodzących, podano definicje nadprzewodników niskotemperaturowych i wysokotemperaturowych oraz nadprzewodników I i II rodzaju. Przedstawiono także możliwości przemysłowych zastosowań materiałów nadprzewodzących.

EN

The article is the review which opens a series of articles on ceramic hightemperature superconductors with particular attention to the superconductor family of cuprates – YBa2Cu3O7-x. The first part presents a brief history of the discovery of superconducting materials, the definitions of low- and high-temperature superconductors as well as type I and II superconductors. The possibilities of industrial applications of superconducting materials are briefly presented.

Słowa kluczowe

PL

nadprzewodnik; nadprzewodnik wysokotemperaturowy; materiał ceramiczny; miedzian; temperatura przejścia fazowego; struktura krystaliczna

EN

superconductor; high-temperature superconductor; ceramic material; cuprate; phase transition temperature; crystal structure

• Wydawca: Wydawnictwo Instytut Śląski Sp. z o.o.
• Czasopismo: Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 9, nr 27
• Strony: 57--70
• Opis fizyczny: Bibliogr. 46 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Pęczkowski P.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Warszawa

autor

Szterner P.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Warszawa

autor

Jaegermann Z.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Warszawa

Bibliografia

• [1] Onnes H.K., The resistance of pure mercury at helium temperatures, „Communication from the Physical Laboratory at the University of Leiden” 1911, Vol. 12, s. 120.
• [2] Meissner W., Ochsenfeld R., Ein neuer Effekt bei Eintritt der Supraleitfähigkeit, „Naturwissenschaften” 1933, Vol. 21, Nr. 44, s. 787–788.
• [3] Johnson D.W., Gyorgy W.M., Rhodes W.W., Cava R.J., Feidman L.C., van Dover R.B., Fabrication of ceramic articles from high Tc superconducting oxides, „Advanced Ceramic Materials” 1987, Vol. 3, s. 364–371.
• [4] London H., London F., The electromagnetic equation of the superconductor, „Proceedings of the Royal Society of London” 1935, Vol. A 149, s. 71–88.
• [5] Ginzburg V.L., Landau L.D., On the Theory of Superconductivity, „Journal of Experimental and Theoretical Physics” 1950, Vol. 20, s. 1064–1082.
• [6] Bardeen J., Cooper L., Schrieffer J.R., Microscopic Theory of Superconductivity, „Physical Reviews” 1957, Vol. 106, s. 162–164.
• [7] Cyrot M., Pavuna D., Wstęp do nadprzewodnictwa: nadprzewodniki wysokotemperaturowe, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1996.
• [8] Bednorz J.G., Müller K.A., Possible high Tc superconductivity in the Ba-La-Cu-O system, „Zeitschrift für Physics B: Condensed Matter” 1986, Vol. 64, Nr. 2, s. 189–193.
• [9] Plewa J., Synteza i badanie właściwości nadprzewodników ceramicznych metodami analizy termicznej, „Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej” 2004 nr 1641 „Hutnictwo” z. 73.
• [10] http://www.azoquantum.com/News.apsx?newslD=4861 (28.12.2016).
• [11] Szewczyk A., Wiśniewski A., Puźniak R., Szymczak H., Magnetyzm i nadprzewodnictwo, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2012.
• [12] Spałek J., Wstęp do fizyki materii skondensowanej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2014.
• [13] Deaver B.S. (Jr.), Fairbank W.M., Experimental evidence for quantized in superconducting cylinders, „Physics Review Letters” 1961, Vol. 7, s. 43–45.
• [14] Doll R., Näbauer M., Experimental proof of magnetic flux quantization in a superconducting ring, „Physics Review Letters” 1961, Vol. 7, s. 51.
• [15] Pęczkowski P., Tajemnicza mechanika kwantowa. Doświadczenia potwierdzające korpuskularno-falową naturę materii, Oficyna Wydawnicza ŁośGraf, Warszawa 2011, s. 253–284.
• [16] Stankowski J., Czyżak B., Nadprzewodnictwo, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1999.
• [17] Alagöz S., Production of YBCO superconductor sample by powder-in-tube method (PITM); and effect of Cd and Ga doping on the system, „Turkish Journal Physics” 2009, No. 33, s. 69–80.
• [18] Öztürk A., Dogan M., Düzgün I, Celebi S., The effect of Dy doping on the magnetic behavior of YBCO superconductors, „Journal of Superconductivity and Novel Magnetism” 2016, Vol. 29, No. 7, s. 1787–1791.
• [19] 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, „Physical Review Letters” 1987, Vol. 58, No. 9, s. 908–910.
• [20] Maeda H., Tanaka Y., Fukutomi M., Asano T., A new high-r. oxide superconductor without a rare earth element, „Japanese Journal of Applied Physics” 1988, Vol. 2, No. 27, s. L209–210.
• [21] Sheng Z.Z., Hermann A.M., Superconductivity in the rare-earth-free Tl-Ba-Cu-O system above liquid-nitrogen temperature, „Nature” 1988, Vol. 332, s. 55–58.
• [22] Karpiński J., Kaldis E., Jilek E., Rusiecki S., Bucher B., Bulk synthesis of the 81 K superconductor YBa2Cu4O8 at high oxygen pressure, „Nature” 1988, Vol. 336, s. 660–662.
• [23] Putilin S.N., Antipov E.V., Chmaissem O., Marezio M., Superconductivity at 94 K in HgBa2Cu04+δ, „Nature” 1993, Vol. 362, s. 226–228.
• [24] Kawashima T., Matsui Y., Takayama-Muromachi E., New oxycarbonate superconductors (Cu0.5C0.5)Ba2Can-1CunO2n+3 (n=3,4) prepared at high pressure, „Physica C: Superconductivity” 1994, Vol. 224, s. 69–74.
• [25] Schwartz J., Amm K.M., Sun Y.R., Wolters C., HgBaCaCuO superconductors: Processing, properties and potential, „Physica B: Condensed Matter” 1996, Vol. 216, No. 3/4, s. 261–265.
• [26] Benzi P., Bottizzo E., Rizzi N., Oxygen determination from cell dimensions in YBCO superconductors, „Journal of Crystal Growth” 2014, Vol. 269, s. 625–629.
• [27] Bennett D., Superconductors, Chemistry LibreTexts.org, rozdz. 10.2, http://chem.libretexts.org/Textbook_Maps/Inorganic_Chemistry_Textbook_Maps/ (28.12.2016).
• [28] Tsarou A., Wytworzenie i określenie własności strukturalnych, transportowych i magnetycznych cienkich warstw i heterostruktur o strukturze perowskitu, PAN, Warszawa 2008, praca doktorska.
• [29] Amado J., Sarmago R., AC Magnetic susceptibility and morphological development of YBCO HTS formed from Y:Ba:Cu = 1:2:3 and 3:5:8, „Journal Superconductivity and Novel Magnetism” 2015, Vol. 28, s. 3455–3461.
• [30] Tavana A., Akhavan M., How Tc can go above 100 K in the YBCO family, „Physics of Condensed Matter” 2010, Vol. 73, No. 1, s. 79–83.
• [31] Khosroabadi H., Rasti M., Akhavan M., Structural analysis of Y3Ba5Cu8O19-x high-Tc superconductor by ab initio density functional theory, „Physica C: Superconductivity” 2014, Vol. 497, s. 84–88.
• [32] Loram J.W., Mirza K.A., Cooper J.R., Tallon J.L., Superconducting and normal state energy gaps in Y0.8Ca0.2Ba2Cu3O7−δ from the electronic specific heat, „Physica C: Superconductivity” 1997, Vol. 282/287, s. 1405–1406.
• [33] Kes P.H., Aarts J., Vinokur V.M., vander Beek C.J., Dissipation in highly anisotropic superconductors, „Physical Review Letters” 1990, Vol. 64, s. 1063–1066.
• [34] Lee P.A., Nagaosa N., Wen X.G., Doping a Mott insulator: Physics of high-temperature superconductivity, „Review Modern Physics” 2006, Vol. 78, s. 17.
• [35] Chu C.W., Hor P.H., Meng R.L., Gao L., Huang Z.J., Wang Y.Q., High-pressure study of the new Y-Ba-Cu-O superconducting compound system, „Physical Review Letters” 1987, Vol. 58, s. 911–912.
• [36] Rymaszewski J., Lebioda M., Nadprzewodniki YBaCuO o zmodyfikowanej stechiometrii, „Prace Instytutu Elektrotechniki” 2013, z. 261, s. 58–65.
• [37] Paturi P., Raittila J., Grivel J.C., Huhtinen H., Seifi B., Laiho R., Andersen N.H., Preparing superconducting nanopowder based YBCO/Ag tapes, „Physica C: Superconductivity” 2002, Vol. 372/376, s. 779–781.
• [38] Onabe K., Doi T., Kashima N., Nagaya S., Saitoh T., Preparation of Y1Ba2Cu3Ox superconducting tape formed on silver substrate by chemical vapor deposition technique, „Physica C: Superconductivity” 2002, Vol. 378/381, s. 907–910.
• [39] Kozak J., Badania elektromagnesów nadprzewodnikowych w procesie ich wytwarzania i eksploatacji, „Prace Instytutu Elektrotechniki” 2014, z. 265, s. 11–150.
• [40] Watanabe K., Goto T., Zhu S., Inoue T., Development of a YBa2Cu3O7 filament leads unit, „Physica C: Superconductivity” 2003, Vol. 384, s. 399–403.
• [41] Ram P., Saxena V.R., Ramamohan T.R., Fabrication and characterization of dense YBa2Cu3O7−y superconducting wires by extrusion technique, „Materials Science and Engineering B” 1998, Vol. 52, s. 99–104.
• [42] Selvamanickam M.V., High temperature superconductor (HTS) wires and tapes, [w:] High Temperature Superconductors (HTS) for Energy Applications, ed. Z. Melhem, Woodhead Publishing, Oxford, UK 2011.
• [43] Pałka R., Monolityczne nadprzewodniki wysokotemperaturowe, modele makroskopowe i zastosowania, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin 2008.
• [44] Cieśla A., Magnetic separation of kaolin clay using free helium superconducting magnet, „Przegląd Elektrotechniczny” 2012, nr 12, [cz.] b, s. 50–53.
• [45] Ohara T., Kumakura H., Wada H., Magnetic separation using superconducting magnets, „Physica C: Superconductivity” 2001, Vol. 357/360, s. 1272–1280.
• [46] Cieśla A., Use of the low (LTS) and high (HTS) temperature superconductors in the magnetic separation. Economic comparison, „Przegląd Elektrotechniczny” 2011, nr 3, s. 21–24.