Способ получения гетероструктуры кремний-керамика высокотемпературного сверхпроводника

 

Использование: создание гетероструктур кремний-керамика высокотемпературного сверхпроводника. Сущность изобретения: на пластину кремния наносят слой керамики Y_0,7Zr_0,3Ba₂Cu₃O_7-x, которую предварительно обрабатывают 20%-ным раствором фосфорной кислоты в этиловом спирте и сушат на воздухе и затем слой суспензии сверхпроводящей керамики YBa₂Cu₃O_(7-x), после чего пластину отжимают на воздухе при 920 и 350^oC. Толщина переходного слоя на границе раздела уменьшается в 4-5 раз.

Изобретение относится к химии высокотемпературных сверхпроводников и может найти применение при создании гетероструктур кремний-высокотемпературный сверхпроводник. Целью изобретения является уменьшение глубины переходного слоя на границе раздела. Поставленная цель достигается тем, что в способе получения гетероструктуры кремний-керамика высокотемпературного сверхпроводника YBa₂Cu₃O_7-x путем многократного нанесения на кремний суспензии дисперсной керамики в органическом растворителе в качестве первого слоя наносят керамику состава Y_0,7Zr_0,3Ba₂Cu₃O_7-x, которую перед нанесением предварительно обрабатывают 20% раствором фосфорной кислоты в этиловом спирте и сушат на воздухе. При нанесении данным способом уменьшение глубины переходного слоя достигается за счет того, что на границе раздела первый слой содержит вместо 30% ионов Y³⁺ ионы Zr⁴⁺, образующего с Ba²⁺ более прочную связь Ba-O-Zr, чем Ва-O-Y и за счет этого снижающего подвижность ионов Ba²⁺ в керамике, а значит и количество BaSiO₃ на границе раздела, возникающего при отжиге керамики. С другой стороны, образование BaSiO₃ тормозится за счет того, что при обработке ВТСП керамики в спиртовом растворе фосфорной кислоты на поверхности керамики возникает сверхтонкий слой фосфатов Y, Zr, Ba и Cu, защищающий керамику от взаимодействия со слоем SiO₂ на поверхности кремния. П р и м е р 1. Готовят суспензию коммерческой керамики (ТУ-6-09-02-486-89) дисперсностью 2-5 мкм в органическом растворителе. На пластину кремния ориентации III в качестве первого слоя наносят керамику Y_0,7Zr_0,3Ba₂Cu₃O_7-x, образованную в 20% растворе фосфорной кислоты в спирте, сушат при комнатной температуре, наносят слой суспензии коммерческой керамики (ТУ-6-09-02-486-89) в органическом растворителе и снова сушат. После пятикратного нанесения и высушивания керамики образец помещают в печь и прогревают на воздухе при температуре 920^oC в течение 1 ч. Далее охлаждают его, растворяют слой керамики и измеряют их спектр пропускания пластины в области 1100-800 см^-1. Наблюдают полосу поглощения BaSiO₃ интенсивностью примерно 15% что говорит о 4-5 кратном уменьшении глубины переходного слоя. Электрофизические свойства ВТСП слоя следующие: Т_c,н=90^oK, Т_c,o=77 K.

Формула изобретения

Способ получения гетероструктуры кремний-керамика высокотемпературного сверхпроводника YBa₂Cu₃O_7-x путем нанесения на пластину кремния суспензии дисперсной сверхпроводящей керамики указанного состава в органическом растворителе, сушилки ее при комнатной температуре и отжиге в кислородсодержащей атмосфере, отличающийся тем, что, с целью уменьшения глубины переходного слоя на границе раздела оксид кремния керамика, сначала наносят слой керамики состава Y_0,7Zr_0,3Ba₂Cu₃O_7-x, которую предварительно обрабатывают 20%-ным раствором фосфорной кислоты в этиловом спирте и сушат на воздухе, а отжиг проводят при 920 и 350^oC.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 29-2000

Извещение опубликовано: 20.10.2000        

---