Направленный синтез сверхпроводящих купратов методом кристаллизации расплава тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.01 ВАК РФ

Гудилин, Евгений Алексеевич АВТОР
кандидата химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ
1995 ГОД ЗАЩИТЫ
   
02.00.01 КОД ВАК РФ
Автореферат по химии на тему «Направленный синтез сверхпроводящих купратов методом кристаллизации расплава»
 
Автореферат диссертации на тему "Направленный синтез сверхпроводящих купратов методом кристаллизации расплава"

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М.ВЛОМОНОСОВА

ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ - '

На правах рукописи УДК 546.562:537.312

ГУДИЛИН ЕВГЕНИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ

НАПРАВЛЕННЫЙ СИНТЕЗ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ КУПРАТОВ МЕТОДОМ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ РАСПЛАВА

02.00.01 - Неорганическая химия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Москва 1995 г.

Работа выполнена на кафедре неорганической химии Химического факультета Московского Государственного Университета им. М.ВЛомоносова

Научный руководитель: д.х.н., профессор Н.Н.Олейников

Научный консультант: д.х.н., профессор, академик РАН ЮД-Третьяков

Официальные оппоненты: д.х.н., в.н.с. Скориков В.М.

к.х.н., с-н.с. Дитятьев А. А.

Ведущая организация: ВНИИ неорганических материалов им. А.А.Бочвара

Зашита состоится А 3> ноября 1995 г. в _1£_ч. 05 мин, на заседании диссертационного Совета К 053.05.59 по химическим наукам при Московском Государственном Университете по адресу: 119899, Москва, Воробьевы Горы, МГУ, Химический факультет, ауд. ЛчУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Химическою факультета МГУ.

Автореферат разослан ^ октября 1995 г, Ученый секретарь диссертационного Совета,

к.х.н. Кучеренко Л.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Открытие высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) положило начало не только их фундаментальным исследованиям, но и поиску путей практического применения в качестве материалов с высокими значениями критического тока jc. левитирующей силы и т.д.

Однако, решеиие этой проблемы осложнено особеностями оксидных сверхпроводников, в том числе аномально низкими значениями длины когерентности и высокой кристаллографической анизотропией. Более того, как и любые сверхпроводники второго рода, они нуждаются в создании дополнительных центров пинниига -микрообластей, характеризующихся повышенной величиной энергии захвата и фиксации абрикосовских вихрей.

Переход от традиционных приемов получения керамики с так называемым "расплавным" методам ведет к существенному улучшению основных характеристик ВТСП-материалов за счет принципиального изменения их реальной структуры. В то же время, несмотря на высокую перспективность этих методов, позволивших создать отдельные образцы с рекордными значениями транспортного критического тока, левитациопной силы и других параметров, их недостатком является низкая воспроизводимость процесса в целом, которая является результатом невоспроизводимое™ его отдельных стадий. Основная причина этого - псрнтеггнческий характер плавления сверхпроводящих купратов, происходящего не только с образованием расплава, но и частиц вторичных фаз, а также интенсивного выделения газообразного кислорода.

В соответствии с этим, целью работы являлась разработка физико-химических принципов осуществления основных стадий расплавных технологий, ведущих к направленному синтезу сверхпроводящих купратов и повышению воспроизводимости процесса в целом.

В качестве объектов исследования были выбраны сложные супраты состава УВа;Сиз07-8 н Bi2Sr2CaCu;08^. Выбор объектов исследований определялся тем, что применение расплавных технологий именно дт указанных соедйнений продемонстрировало возможность синтеза ВТСП-матсриалов с высокими транспортными свойствами. В то же время, получение реальной структуры, обеспечивающей максимальные значения этих свойств, является достаточно сложной задачей, так саг указанные фазы наиболее чувствительны к особенностям процесса кристаллизации. Работа выполнена на традиционных для данных фаз типах материалов: иттрий-бариевые купраты изучали в виде объемных (тороидальных) образцов, а висмутовые - в виде лент в серебряной оболочке.

Особое внимание в работе было уделено сопоставительному анализу физико-химических особенностей процессов плавления и кристаллизации в этих двух системах, что может быть полезеным для взаимного совершенствования расплавных технологий получения сверхпроводящих купратов различного состава. Для решения поставленной проблемы было необходимо:

1.изучить влияние способа организации макроструктуры исходных образцов на их поведение при реализации расплавной обработки,

2.еыяснить роль газовой атмосферы в процессе получения ВТСП-материала, в

1

частности, найти способы предотвращения интенсивного кислородного обмена с газовой фазой н выбрать оптимальные условия осуществления процесса плавления-кристаллизации.

3.исследовать возможность реализации процесса воспроизводимой кристаллизации сверхпроводящей фазы из перитсктичсского расплава и определить условия формирования необходимой микроструктуры материала.

1.Показана возможность формирования сверхпроводящей фазы УВагСизСЬ-г в системе "У<ВазО«-СиО" при температурах К600°С, то есть ниже области ее термодинамической стабильности (1а700°С [1]).

2.Установлены кинетические особенности взаимодействия в механоактивированной оксидно-карбонатной смеси ВаСОз-СиО-УгОз. позволяющие регулировать состав промежуточных продуктов и структурно-чувствительные свойства фазы УВагСизО?^. изменяя механизм се образования.

3.Выявлены основные физико-химические факторы, оказывающие влияние на формирование высокотоковой сверхпроводящей структуры в тороидальных иттрий-содержаших и длинномерных висмут-содержаших ВТСП:

-обнаружено влияние способа организации макроструктуры исходных образцов на особенности их поведения на начальных стадиях расплавной обработки,

-определена роль фазового состава, фазовой и химической однородности и содержания Си1 в процессах плавления и кристаллизации сверхпроводящих фаз

-установлена роль газовой атмосферы в процессах кислородного обмена с конденсированной фазой при образовании двойных иесверхпроводящих и тройных сверхпроводящих купратов в процессах расплавной обработки.

4.Предложена модель кристаллизации многокомпонентного расплава иттрий-бариевых сложных купратов. содержащих легирующие добавки, которая была подтверждена экспериментально и хорошо согласуется с результатами компьютерного моделирования, проведенного с использованием метода "клеточных автоматов".

Практическая ценность работы обусловлена тем, что в работе:

1 Дани рекомендации по организации макроструктуры исходных образцов для различных вариантов расплавных технологий.

2.Впсрвыс разработан метод кристаллизации перитестичсского расплава в системе У-Ва-Си-О, легированного ионами "легких" редкоземельных элементов, в атмосфере с контролируемым иизким парциальным давлением кислорода, позволяющий обеспечить направленный сшгтсз сверхпроводящих фаз и формирование оптимальной микроструктуры материала.

3.Установлсн эволюционный характер изменения микроструктур и связанных с ними свойств ВТСП-матсриалов в зависимости от их химического состава и условий расплавной обработки, на основе чего могут быть определены оптимальные параметры процесса.

4.Получены тороидальные образцы легированной иттриевой керамики со значениями транспортного тока >5«103 А/см1 (77К) и висмутовых лент в серебряной оболочке с

в следующих положениях, которые выносятся на защиту:

;с=2«105 А/см2 (4.2К)

Апробация работы. Основные результаты работы были. доложены на E-MRS Fall Meeting Symposium A: HTSC (З-б ноября 1992. Strasbourg, France); I и II Межгосударственных конференциях "Материаловедение ВТСП" (5-9 апреля 1993 г. и 26-29 октября 1995 г.. Харьков). Ш и IV International Workshop "Chemistry .and technology of HTSCs" (20-23 сентября 1993 и 7-12 октября 1995, Москва). Ill IUMRS International conference on Advanced Materials (31 августа-4 сентября 1993, Tokio, Japan), IV MJS-HTSC Conference (5-9 июля 1994. Grenoble, France), 7л IWCC (24-27 января 1994, Alpbach, Austria), MRS'95 Spring meeting (17-21 апреля 1995. San Francisko, USA), Trilateral Ukrain-Russia-Germany Seminar on High-Temperature Superconductors (6-9 сентября 1995. Львов. Украина). По материалам работы на ежегодных Ломоносовских чтениях, проводимых в МГУ, сделан доклад, занявший IV место среди работ, представленных на Химическом факультете (1995г.).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 20 работ, включая 3 обзора. 4 статьи и 13 тезисов докладов.

Объем а структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, обсуждения результатов, выводов и цитируемой списка литературы. Она изложена на!й!_страницах машинописного текста, иллюстрирована Iе» „таблицами и_1й1_рисушсами. Список цитируемой литературы состоит из.Ь2]_ссылок.

Диссертационная работа выполнена в лаборатории неорганического материаловедения Химического факультета МГУ им. М.ВЛомоносова в рамках РНТП АПФКС (направление "Сверхпроводимость", проект 93124) и при частичной поддержке РФФИ (грант 93035811). Исследования висмут-содержащих материалов выполнены во время стажировки в лаборатории проф. Э.Хсллстрома университета штата Висконсин (Мадисон, США).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ > l.BtedtHue.

Обоснованы актуальность работы и выбор объектов, сформулированы цели и задачи исследования. Показаны научная новизна и практическая ценность работы.

2. Литературный обзор,.

Проанализированы методы получения ВТСП-материалов с помощью расплавных технологий, которые основаны на идее контролируемой кристаллизации перигектического расплава [2]:

нагрев охлаждение

исходная ВТСП фаза -»Ж + Т+ Г-> ВТСП-материал (I)

Проведенный анализ показывает, что несмотря на разнообразие существующих расплавных технологий одним из универсальных критериев их эволюции является дисперсность, морфология и однородность распределения в расплаве частиц фаз Т, что связано с существованием эффекта предыстории, в значительной степени определяющего поведение системы в силу различий ее исходной организации [3]. Одновременно анализ показывает, что взаимодействие гомогенной части системы (расплава Ж) с кислородом

газовой фазы (Г), также играет существенную роль при получении ВТСП-матсриалов, однако эти процессы, к сожалению, сравнительно мало исследованы.

Особое внимание в литературном обзоре было уделено систематическому анализу физико-химических особенностей процесса кристаллизации перитектического расплава в различных системах (Y- и B¡- содержащие ВТСП-иатериалы).

Таким образом, проблемы, возникающие при использовании рас плавных технологий, связаны с перитектическнм характером плавления сверхпроводящих купратов и требуют комплексного решения.

ЗЗксперименталъная часть. В качестве исходных компонентов при синтезе ВТСП-матсриалов были использованы оксиды редкоземельных элементов (РЗЭ) R2O3 (где R = Nd, Eu, Gd, Но, Yb и Y) марки О.С.Ч.. оксид В^Оэ марки о.с.ч., карбонаты BaCOj, SrCOj, СаСОз марки чд.а., оксид меди (II) СиО марки х.ч., нитрит бария Ва^Ог^хНгО марки ч.д.а., нитрат бария Ва(ЛОз)2 марки х.ч., нитрат неодима Nd(NOj)3*yHzO марки чха.

Взвешивание проводили на аналитических весах Sartoríus (Германия). Дня смешения и диспергирования твердофазных реагентов использовали мельницу планетарного типа "Fritzch Pulverisettc-T* (Германия). Комп актирование проводили на гидравлическом прессе Carver (США), оснащенном нагревательными плитами. Термическую обработку образцов проводили в трубчатых печах Nabertherm (Германия) с автоматическим программатором. Удаление воды из нитрат-нктритных водных растворов при распылительной сушке (PC) проводили на установке Buchi (Швейцария) распылением растворов солей в поток газа-носителя (воздух с температурой »200°С). При криохимичсском синтезе (KXQ сублимационное обезвоживание криогранул проводили в лабораторном сублиматоре SMH-13 (Франция). Пиролиз аэрозоля азотнокислых водных растворов компонентов (ПА) проводили в токе воздуха при температуре торячей зоны 850°С с фильтрующим элементом из пористого серебра.

В работе был использован рад различных методик получения ВТСП-матсриалов При использовании химических метопов гомогенизации компонентов синтез оксидных порошков осуществлялся путем разложения солевой шихты при различных температурах и продолжительностях процесса в зависимости от химического состава синтезируемой системы:

-фаза УВагСизОм (КХС, 10-15 мин. при 850°С на воздухе), -бинарные купраггы бария состава ВаСиОг. "BajCusOj" (PC, 10-15 мин. при 850°С на воздухе),

-штрий-бариевыс оксидные фазы (КХС, 60 мин при 950°С в аргоне), -фаза 2212 (ПА, 720 мин. при 730°С в азоте). Керамическим метопом были синтезированы:

-фазы состава ЬШагСизОм (R=Y, Nd, Ей, Gd, Но, Yb) из оксида меди (II), R*03 и Ba(N03)2 (3-5 ч при б50-700°С на воздухе до прекращения разложения расплава Ba(NOjh. 10 ч при 850 (Yb) или 920eC (Nd, Eu. Gd, Y, Но)),

-фазы состава Я2ВаСи05 из оксида меди (10. ИгОз и ВаСОз (20-30 ч при 900-950°С |а воздухе),

-фаза состава УгСигОз из оксидов меди (II) и иттрия (5-10 ч при 900-950°С на юздухс).

Легирование УВ^^З^1-* осушсствляли введением в исходную шихту 20 мол.% (збытка твердых растворов состава Уг-^цВаСиОз (гае х=0; 0.05; 0.5; 1), или оксидов РЗЭ, см РЗЭ-аналогов 123 фаз. Полученные смеси подвергали гомогенизации под слоем щетона в планетарной мельнице в течение 30 мин, прессовали в тороиды (внешний ;иамсгр 10 мм, внутренний диаметр 4 мм, высота торонда 2...3 мм) и спекали в атмосфере аргона при 850°С в течение 10-24 ч.

При изучении взаимодействия в системе (УОи:ВаО=1:1)+СиО продукт термического разложения солевой шихты (фаза УдВазО») смешивали в агатовой ступке с оксидом меди (II) (серия А), а затем подвергали часовой механообработке в абсолютированном пентане (серия Б) и компактированию при 250°С (серия С). Для всех трех серий использовали идентичные условия термообработки (10-60 мин. при 550-850°С на воздухе).

При получения ВТСП-материалов с помощью рзепгтапньпг тттнологий бьии использованы МТС-, РМР-, МРМО-методы, а также методы, модифицированные нами в процессе выполнения настоящей работы.

В методе кристаллизация закаленного расплава (ОМС-метод) начальная стадия включала плавление исходного порошка при 1450°С на воздухе в платиновом тигле в течение 5-20 минут с последующей закалкой между двумя массивными склепывающимися стальными пластинами, охлаждаемыми жидким азотом (скорость охлаждения около 1000°СУс). В дальнейшем часть заготовки использовали в виде таблеток или тороидов, сформованных из высокодисперсного порошка, полученного интенсивным помолом закаленного расплава (МРМО-метод). В качестве модификации данного метода использовали также образцы расплава, полученного плазматронным плавлением частиц фазы 123 и закаленного напылением на вращающуюся медную трубу ЩХ-метод).

В РИР-жтоде кристаллизации подвергались компактированные при 250°С и давлении «Юг/см2 смеси порошков иттрий-содержащих (УгОз. УгВаСиОз, УгСигОз, УчВазО») я купргпяых (СиО, ВаСиОг) фаз после интенсивной механообработки.

Большое внимание в настоящей работе было уделено исследованию кристаллизации спеченных образцов (МТО-метод) состава (УД)Ва2Сиз(>7-*+0.2(УД)гВаСи05 на подложках из монокристаллического оксида магния. Параметры процесса изменяли в следующих пределах: парциальное давление кислорода в газовой фазе Рог при общем давлении 1 атмосфера составляло 1 атм (кислород), 0.21 атм (воздух). 0.05 агм (кислород-азотная смесь с 5 моль % О2), 0.005 атм (кислород-азотная смесь с 0.5 моль % О2), «10"5 атм (азот), «10"1 атм (аргон), максимальная температура процесса Тюк = 980._1100®С температура начала кристаллизации Тгромс< = 850...1000°С, температура послскристаллизационной выдержки Т,рсМ = 850._920°С, скорость охлаждения расплава на стадии кристаллизации Р = 1...50вСУч.

В методе получения висмут-содержащих лент в серебряной оболочке "пороптг-в-ВД^сИ использовали стандартную процедуру многократной протяжки серебряных

трубок. заполненных порошком фазы 2212 Сшшна 10см, внешний диаметр 6.35 мм, толщина стенок 1 мм). После прокатки размер лент достигал длины 3.5...4м. ширины Змм и толщины 100 мкм. с площадью поперечного сечення керна 2мм*40.~50 мкм. Полученные ленты в дальнейшем подвергали отжигу при 650°С в вакууме для понижения содержания кислорода в ВТСП-фазс,

Расплавную обработку лент проводили в трубчатой печи с зеркальным отражателем из позолоченного кварца с большой шириной рабочей (горячей) зоны (»20...30 см) по стандартному режиму, включавшему нагрев со скоростью 5°С7ч до 890°С (воздух) или 900°С (кислород), 10 минутную выдержку при максимальной температуре, охлаждение со скоростью 10°СУч до 840°С, послекристаллизационную выдержку (24...48 ч) и быстрое охлаждение до комнатной температуры (700°СУч).

Закалку образцов лент длиной »2.5 см проводили в минеральное масло из вертикальной печи с кварцевым реактором за счет пережигания электрическим током специального подвеса. Парциальное давление кислорода контролировали электрохимическим детектором с нонпроводящей мембраной из ZiOi. стабилизированного СаО. Металлографическую подготовку образцов для микроструктурных исследований проводили шлифованием и полировкой (до 0.05 мкм) образца, заключенного в фенол формальдегндную смолу, содержащую графит, после чего промывали в циклогексанс с использованием ультразвуковой очистки поверхности.

Рештенофатовмй анатп образцов проводили да дифрактомсграх STOE (Германия) и ДРОН (Россия) на Си к* излучении в интервале углов 20=1О...7ОвС Для идентификации фаз использовали литературные данные. Определение параметров решетки фаз проводили в камере Гинье с германием в качестве эталона. Рентгенографический анализ (РГА) проводили на дифрактомстрс ДРОН при скорости движения гониометра 1/8 град/мин и скорости движения ленты 2400 мм/час. Величину инструментального уши рения в методе гармонического анализа формы рентгеновской линии учитывали съемкой эталона.

Термоаналитичесгив исследования проводили на "Дериватографс Q-1400" "Дериватографс С* (Венгрия), а также на прецизионном дериватографс Sinkü-Rikc (Япония) и термовесах "Peikin-Elmer TG-7" (США).

Средний рячмг.р чапгип образцов анализировали на лазерном анализаторе части! Fritsch Analizctte 22 (Германия) в среде изопропанола методом динамическоп светорассеяния.

Химический состав поверхности образцов определяли методом масс-спсктрометри распыленных нейтральных частиц • МСНЧ (INA-3, Германия). Содержание кислорода образцах определяли методом иодометричсского титрования.

Исследования микроструктуры образцов проводили методами оптической (МЕТА! РВ-21, JIOMO) и растровой электронной микроскопии (JSM 35F, Jeol, Япония). П{ исследовании висмут-содержащнх лент в серебряной оболочке иденгифихаци присутствующих фаз проводили с помощью элсктронно-зондового анализа. Количесгвсш фазовый состав оценивали по соотношению площадей частиц различных фаз на шлифе помощью компьютерной обработки изображения.

Токотле-' характеристики исследовали индуктивным методом (77К) п]

б

возбуждении циркулирующего по периметру тороидального образца тога с помощью ферритового сердечника, а также измерением величины мнимой компоненты магнитной восприимчивости образцов в переменном магнитном поле частотой 27 кГц. Плотность транспортного критического тока ВТСП-лент измеряли чегырехточечным методом (4.2К, ОТ, критерий 1мВ/см) на нескольких участках образца для оценки воспроизводимости величины je по длине ленты.

Для проведения компьютерного моделирования и создания оригинальных программных продуктов использовали ŒM - совместимый персональный компьютер типа Cyrix-486DLC-40 и язык программирования Borland Turbo-Pascal 7.0. Дня моделирования процессов кристаллизации использовали метод "клеточных автоматов", идея которого заключается в дискретном описании реальной физкко - химической системы (макросистемы)' большим числом составляющих ее элементов - "клеток" [4]. Каждый из этих элементов изменяет свое состояние при наступлении нового дискретного момента времени ("шага", "поколения") в зависимости от того, какой была эта клетка и се ближайшее окружение прежде. Взаимодействие этих саморазвивающихся элементов на основе законов, заданных исходя из предпосылок о реальном поведении объекта, позволяло проследить динамиту сложного поведения системы как единого целого.

4.Основные результаты и их обсуждение.

4.1. Пяияние способа организации рглщипннпй смеси на физтп-химические сяойстла синтезируемых прекурсоров. Влияние диспергирования, а также стартовой плотности на процесс получения "расшивных" ВТСП-матсриалов было изучено на двух модельных системах: Y2O3-B aCOj-CuO и УдВазО»-СиО.

Табл. 1. Константы скорости реакции диссоциации ВаСОз в зависимости от температуры, времени помола и компактирования реакционной шихты, полученные при описании кинетических кривых уравнением а = А*ехр{-к1*т)+В*схр(-кг*(т-*ь))

Помол, ч-> Температура, ®С-1 0.5 к, к, 2.5 к, h 8 ki ki

890 порошок таблетка 3.5.10-3 В=0 б.бМО^ в=о 1Д5«10г B=0

6.6*10"3 В=0 взмо* в=о 1ЛЗ*10* B=0

920 порошок таблетка 8.9'Ю"3 В=0 1.1 l-lff* в=о Î^IO"* B=0

2.13М02 В=0 1.475*10"1 1.62«10"2 1318«10l 3J3«10"2

950 порошок 2.67*10"J В=0 М5М0Г2 В=0 B=0

В первой из них было исследовано влияние условий диспергирования на механизм процесса формирования фазы УВагСиэСЪ-« и возможность изменения организации многокомпонентной полидисперсной системы, подвергающейся уплотнению и последующему плавлению. Было установлено, что диспергирование приводит к резкой смене механизма взаимодействия. При непродолжительной механической обработке основным продуктом является "зеленая фаза" УгВаСиОь в то время как после интенсивного помола реакция идет через промежуточное образование "голубой фазы "

7

УгСигОз. так как а реакционной смеси, содержащей карбонат бария, происходит диффузионное торможение выхода СОг из системы, заметно усиливающееся в таблстированных образцах. Это сущсствсно замедляет процесс образования фазы УВагСизСЬ-»- Большую роль на- процессы синтеза фазы УВагСизОг* в рассматриваемых системах оказывает участие эвтектических жидкостей, что хорошо иллюстрируется изменением кинетических параметров процесса диссоциации ВаСОз (Табл.1).

По данным РЭМ, РГА и магнитных измерений одновременно происходит изменение реальной структуры и сверхпроводящих свойств синтезированных ВТСП - порошков.

Наиболее приемлемым вариантом получения фазы УВагСизСЪ.» из карбонат -содержащих реагентов является формование таблстированных образцов из высокодисперсных порошкообразных смесей и вакуумирование реакционной зоны, хотя и в этом случае полностью избавиться от присутствия карбонатных фаз не удается.

Во второй рассматриваемой системе, как видно из табл.2, по мере нарастания степени межфазиого контакта (серии А-*Б->В), определяемой характером организации * смеси оксидных фаз, фазовый состав реакционных смесей закономерно изменяется.

■ ' Таблица 2. Данные РФА оксидных образцов, подвергнутых кратковременной (т=10 мин)

термообработке на воздухе *

Температура изотермической выдержки, °С

Серия 550 700 850

А 023. 001, РАФ 210, 011, 001, РАФ 210,100,011, 001, 211(Р)

Б 023,001, РАФ 100, 011, 001, РАФ 100.011, 123, 211(а)

В 100, РАФ. 023, 001, 0-123 023. о-123, 211(<х) 023. о-123, 211(а)

примечание: (Ю1-СиО. ЮО-У&з. 023-Ва2Сиз01. ОП-ВаСиОъ 210-УзВа04, ПЗ-УВагСизОг-л

211'¥гВаСиОз

В смесях с наилучшим фазовым контактом, достигнутым "теплым" (250°С) прессованием высокодисперсных порошков (серия В), установлено образование фазы УВагСизО?-» при температурах, лежащих ниже области ее термодинамической стабильности (Ь<<700оС) 11]. Таг, после 10 минутной выдержи на воздухе при 550°С и закалки наблюдалось образование сверхпроводящей ромбической модификации фазы УВагСизСЬ-» [»=3.85(1), Ь=3.881(3), с=11.63(1). Тсааа= 85-87К].

Таким образом, полученные результаты указывают на высокую эффективность приема максимального повышения степени межфазного контакта, что в дальнейшем было широко использовано в работе.

4.2.Спеиифика кислородного обмена в порошкообразных системах с различной химической предысторией. Максимальная плотность и однородность образца, достигнутая при использовании "теплого" прессования или. спекания дисперсных порошков, должна быть сохранена на дальнейших стадиях расплавной обработки. Однако интенсивное выделение кислорода при псритсктической реакции (1) приводит к увеличению объема образца и появлению в нем развитой системы пор, от которых на последующих стадиях процесса крайне сложно избавиться. Этот эффект ведет к резкому ■ снижению

транспортного критического тока jc и является одной из важнейших проблем получения высокотоковых ВТСП-материалов, которой в литературе уделяется, к сожалению, мало внимания.

Проведенные в работе эксперименты показывают, что основными факторами, влияющими на особенности кислородного обмена между образцом и газовой фазой, являются фазовый состав, фазовая и химическая однородность, относительное содержание в твердой фазе Си1, парциальное давление кислорода в газовой среде и способ комп актирования образца.

Согласно данным ТГА-ДТА и РФ А, прекурсоры, используемые для получения "расплавных" образцов, можно разделить на две большие группы. Образцы первой группы, состоящие из фазы 123. и смеси, состоящие из СиО, ВаСиОг и иттрий-содержащсй фазы Y2O3, Y2Q12OJ или YiBaCuOj (РМР-метод), обогащены двухвалентной медью. Значительное количество "избыточного" по сравнению с расплавным состоянием кислорода и его интенсивное выделение в точках эвтектического (910-920°Q или перигеггического (980-1000°С) плавления предопределяет нежелательные изменения микроструктуры материала:

BaCuQj+x + CuO-> L" + rOj («920°С) YBajCujOM + BaCuOj -» L +211 + zOj («980°Q YBaiCuj07< + CuO -» YjBaCuOj + L + zOj (e980°Q YBaiCujOj^->L + YxBaCuOs + xOi (*1000°C)

Образцы второй группы, представляющие собой порошки закаленного расплава (QMG, MPMG и ПХ-мстод), содержат значительное количество одновалентной меди (до 80 мол.% от ее общего содержания). При высоких Р02 такие образцы интенсивно окисляются, поглощая кислород, уже при достаточно низких температурах:

2BaCuiOi + О2-* Ва2СизО** + CuO (250-450°Q

При дальнейшем нагреве происходит частичное образование ВаСиОг и YBajCujOi-s:

BaiCx^Oj -» 2BaCuOj + CuO (>700-750°C) YtOj + BaCuOj -> YjBaCuOj (>800°Q YiBaCuOs + ЗВаСиОг + 2CuO -> 2УВа2СизОм (>800°Q,

Вследствие этого поведение образцов при высоких температурах напоминает процессы, происходящие с образцами первой группы, и сопровождается, кроме того, выбросом кислорода в точках низкоплавких эвтектик (815-820°С и 880-890°С).

Таким образом, на воздухе и в кислороде ни один из рассмотренных прекурсоров не может быть непосредственно использован для получения высокотоковых ВТСП-материалов. Согласно нашим экспериментальным данным, возможным практическим решением проблемы может служить одновременное применение обогащенных одновалентной медью

тИ

прекурсоров и атмосферы с пониженным парциальным давлением кислорода, что предотвращает поглощение кислорода на стадии нагрева и тем самым минимизируют его выброс при перитсктическом плавлении. К сожалению, как уже бьшо отмечено, максимальное содержание одновалентной ; меди способствует возникновению дополнительных низкоплавких эвтектик (»815вС), что ведет к еще более глубоким негативным изменениям микроструктуры образца в процессе реализации расплавных технологий. Поэтому очевидным вариантом подготовки образца к плавлению является спекание в инертной атмосфере, которое повышает не только содержание Си1 в образце, но и его прочность и химическую однородность.

4.3. Стабилизация_проиесса получения иттрий-содержпщих сверхпроводящих

ютратпя при их легировании ионами редктгмглънмх лллментов.. На стадии

кристаллизации кислородный обмен также играет существенную роль: в результате

диффузии кислорода в расплав появляется потенциальная возможность образования из него

купрата бария ВаСа02 при температуре »1015°С (Роа=0.21 атм), которая близка

температуре начала кристаллизации фазы УВагСизОм. Формирование несверхпроводящих

купратоа даже в высокоплотных образцах приводит к резкому падению сверхпроводящих

характеристик и этого явления необходимо, естественно, избегать. По-видимому,

кристаллизация фазы УВагСозО?.»

может доминировать в системе, если

процесс ее зародыш еобразования

начинается при - температуре,

превышающей температуру

кристаллизации ВаСиОг.

В настоящей работе эта

проблема была решена за счет

введения в расплав ионов тех

редкоземельных элементов И, для

которых температура кристаллизации

фаз КВагСизОм превышает

температуру, кристаллизации иттрий-

бариевого купрата. Различия

температур плавления фаз КВагСизОл

обусловлены, . скорее всего,

п. . _ . кристаллохимическими факторами [5].

Рис.1 Геометрическая модель, объясняющая _

изменение стабильности сверхпроводящих фаз с Простеишие расчеты

перовааапоподобной структурой состава показывают, что в структуре фаз

КВагСиз07.г ЯВагСизОм центральный псровскито-

подобный фрагмент становится

нестабильным для ионов Я3*, имеющих радиус меньший, чем у ионов гадолиния (К0.8), в

том числе и для Л=У. Напротив, структура стабилизируется в случае замещения ионов

иттрия ионами, имеющими больший ионный радиус (0.8<а<1) (Рис.1).

0.95

0.89 -0.86 ■0.82 ■0.81

в -0.78 0.78

0.77 1

ю

Проведенные методом ДТА исследования фаз ЯВазСизСЬ^. (где Я =■ N(1. Ей, С<1. У, Но, УЪ) и их твердых растворов с фазой УВагСизОл». показали

возможность существенного изменения точек плавленш Тш, сверхпроводящих

купратов (Рис.2).

Несверхпроводящий купрат бария ВаСиОа обладает другим по сравнению с фазой 123 типом кристаллической Содержание РЗЭ, ° структуры, поэтому при

ЫОЛ% легировании основной пик

Рис.2 Изменение термической стабильности твердых плавления ВаСиОг остается растворов ИхУг^&цРи&г^ в зависимости от Я их. неизменным (Табл.3).

Таблица 3. Результаты дифференциально-термического и рентгенофазового анализа образцов состава "ЯтВаарСиОги"

РЗЭ Т„»с °С (±2) а, А (±0.001) б, (+0.01)

Т„ т,„

N(1 991 18.296 0.08

Ей 990 18.288 0.06

С<1 990 18.291 0.07

У 989 »880 18.304 0.07

Но 990 880 18.303 0.07

УЬ 990 870 18.302 0.08

ВаСиС>2 990 - 18302 0.07

Таким образом, единственной фазой, на которую легирование ионами РЗЭ оказывает существенное воздействие, является сверхпроводящая фаза УВагСизО?^. Это даст возможность экспериментально разделить точки плавления двойных несверхпроводящих и тройных сверхпроводящих купратов в этой системе и избежать возможного состояния неопределенности, характерного для кристаллизации бифуркационного типа в чистой иттриевой системе.

Результаты экспериментов по кристаллизации расплавов, легированных РЗЭ, действительно свидетельствуют о возможности подавления "паразитного" формирования купрата бария и селективной кристаллизации сверхпроводящих купратов.

Легирование активно воздействует на микрострухтуру образцов (Табл.4).

Тпл.,°С

1100-

1030

1060-

1040

1020

1000-

980 950

Таблица 4. Результаты анализа образцов состава УВагСи^.г + 0.2(УЯВаСиО;).

Я размер КрНСТч форма кристаллов. РФА поверхности РФА объема МСНЧ поверхн^ соотн. пиков Леи*

N(1 0.1 пластинч. УВа2Си307^ УВа2Сиз07^ 2.9

Ей 0.2-0.4 кубич. УВа2Си307-« УВазСиэСЬ^ 3.1

са 0.4-0-5 кубич. + пирамид альн. УВагСизОм УВагСизОт-« —

У 0.8-1.0 кубич. + пирамид альн. ВаСи02+ УВагСиз07^ УВа2Сиз07-« 0.8

Но 4-6 пирамидальн. ВаСиОг ВаСи02+ УВагСизОм + УгВаСиОз —

УЬ 7-10 пирамидальн. ВаСиОг ВаСиОг+ УВа2Си3Ом У2ВаСиОз 0.7

Так, при введении ионов УЪ1* образуются гигантские ребристые кристаллиты фазы ВаСиС>2, распространяющиеся практически на всю поверхность образца. Легирование ионами Ей3* приводит к тому, что на поверхности возникают • достаточно крупные кристаллиты фазы УВа^СизСЬ^, имеющие квадратную форму. После введения ионов Ш1* образцы состоят из мелких пластинчатых кристаллитов фазы УВагСи^СЬ^, формирующих мелкозернистую керамическую структуру. Наконец, в контрольных образцах и образцах, легированных ионами Но5*, присутствуют кристаллиты двух типов - "кубические" кристаллиты сверхпроводящей фазы и "пирамидальные" кристаллиты купрата бария.

Как видно из (Рис.3), применение Ш3+, Ей3* и Ос13+ должно способствовать сохранению однородности системы и образованию ВТСП - материала с зернами сверхпроводника, связанными сильными связями. Причина этого заключается в том, что образование центров кристаллизации сверхпроводящей фазы происходит на "устойчивой" ветви кристаллизации (2) твердых растворов (Ю0ВааСизО7-«, которая характеризуется более высокими температурами, чем температура кристаллизации 'ИхВа^СиОзд" (4).

При легировании кристаллизующейся системы нонами УЬ1* образование центров кристаллизации фазы 123, напротив, не происходит. В результате на "неустойчивой" ветви кристаллизации (3) твердых растворов в расплавной части системы наблюдается образование купрата бария (1), опережающее кристаллизацию ВТСП.

При промежуточной "неустойчивой" кристаллизации (У, Но) процесс становится чрезвычайно чувствительным к конкретным условиям его проведения.

Предложенная модель нашла свое подтверждение и при компьютерном моделировании процесса кристаллизации с помощью метода клеточных автоматов. На основе анализа характеристик модельной системы высказано предположение о существовании в зависимости от параметров исходного состояния расплава трех различных областей кристаллизации, каждая из которых характеризуется возникновением определенной конечной микроструктуры поликристаллического материала и соответствует

областям кристаллизации, найденным в реальном эксперименте.

12

р а с п л а в

кристаллизация

(0.99) (1.02) (1Д1) (1Л7) (1£В)

Ш Л >ш

кристаллизация область поликристаллы

ВаСиОл 123 фазы

системы крупные мелкие

б

Рис, 3. Модель кристаллизации У-содержащих купратов, легированных РЗЭ.

а зависимость температур кристаллизации фаз "ЯхВа;.хСи02+}" и У1.гКгВа2Си30у.$ от типа РЗЭ при фиксированной концентрации легирующей добаш Црзэ/У(У}=0.1 (1- ветвь устойчивой кристаллизации легированного ионами РЗЭ купрата бария (Т^ыг^сош), 2- ветвь устойчивой кристаллизации легированного ионами РЗЭ купрата иттрия-бария (Т^цз^опз:), 3- ветвь неустойчивой кристаллизации легированного ионами РЗЭ купрата иттрия-бария (Т^ои^Тг^щ)), 4- ветвь неустойчивой кристаллизации легированного ионами РЗЭ купрата бария (Тч>(011)<Тф(123)))>

б.резулыпаты компьютерного моделирования, соответствующие реальному эксперименту

4.4. Микроструктура и сяойства легированных образцов после кристаллизации в атмосфере с пониженным Ро^ Следующая задача решаемой проблемы - создание необходимой "высокотоковой" микроструктуры ВТСП-материала.

Реализация ориентированной микроструктуры в сверхпроводящих тороидах осложнена нз-за геометрии конкретного изделия, поэтому в данном случае задача решается созданием условий, ведущих к самопроизвольному возникновению в системе микроструктуры, состоящей из кристаллитов оптимального размера, связанных сильными связями в непрерывный кристаллический кластер.

В работе показано, что одним из важнейших параметров, обеспечивающих создание такой микроструктуры, является парциальное давление кислорода в газовой фазе. Последнее не только регулирует кислородный обмен, но- и одновременно оказывает

1Г> I-

»оо

им

Я 00

1500

<000

ч»

II

I

I

I

1

III

•3.5

м

ПРО,

•г»

■1.1

существенное влияние на рост кристаллитов сверхпроводящей фазы.

В серии экспериментов по кристаллизации итгрий-

содержащих ВТСП установлено существование оптимальных

значений Рог (при фиксированной скорости охлаждения расплава 5°С/ч), при которых формируется материал с максимальным значениям ¡о (рис.4). Эти свойства обеспечиваются хорошо развитой ламсльной структурой.

Было найдено также, что в случае кристаллизации при низких Рог материалов, легированных Рис.4. Влияние Ро2 на свойства ВТСП-материалов "легкими" РЗЭ, одновременно состава УВагСи^^-ОЛУгВаСиО, решается задача предотвращения

(I • отсутствие кристаллизации, II - формирование образования твердых растворов ВТСП-материала, III - необратимое изменение состава К)(Ва2.Д1)Сиз07-&« с формы в результате кислородного обмена) низкими значениями Т, [6].

Следует отметить, что формирование

оптимальной микроструктуры с ламельным строением, обеспечивающей высокие значения транспортного кркпока, происходит и при фиксированных Рог,. " копа изменена стся другой

параметр процесса скорость охлаждения расплава р. И в этом случае зависимость криттока от условий осуществления эксперимента носит

экстремальный характер К- (Рис.5).

в Микроструктурные

исследования позволили

_ Зс,А/о.* 10009

1000

Скорость охлаждения Р,°С/н

Рис.5. Плотности транспортного криттока образцов ВТСП, легированных РЗЭ, после кристаллизации атмосфере с пониженным Рог.

проследить эволюцию формирующихся структур. При невысокой скорости охлаждения (2°С/час) образцы состоят из крупных разориентированных зерен с большим

14

количеством микротрещин. В этом случае квазиравновесныс условия осуществления эксперимента приводят к псеадомонокристаллическим доменам с высокими "внутренними" криттоками, разделсным высокоугловыми межзереными границами. Как и следовало ожидать, значения транспортного > для таких структур невелики. В другом крайнем случае (10°С/час) достигается хаотичная мелкозернистая структура с большим количеством пор и слабых связей на границах зерен. Это также приводит К падению транспортного критического тока. Лишь при оптимальных скоростях охлаждения (5°САчас) во всем объеме образца успевает самопроизвольно сформироваться ламсльная структура, способная нести транспортные критические токи иа 1-2 порядка выше, чем в двух предыдущих случаях.

Очевидно, что при формировании оптимальной микроструктуры достигается определенный компромисс между размерами кристаллитов ВТСП-материала и величиной площади межкристаллитных контактов, которые в данном случае представляют собой "прозрачные" для криттока низкоугповые границы внутри протяженных псевдомонокристаллических доменов.

4.5. Модифицирования еиглсчтп-соЛержлшит купратол я процессе получения сверхпроводящих лент в серебряной оболочке. Созданию "высоко-токовой" сверхпроводящей структуры в висмутовой системе способствует ориентация ансамбля анизотропных кристаллитов вдоль ленты за счет предварительной одноосной протяжки с последующим подплавлением. что, в частности, было обнаружено из изменений интенсивности 001 рефлексов на рентгенограммах образцов, снятых на различных стадии процесса получения ленты.

Использованный многостадийный процесс получения лент в серебряной оболочке ("порошок-в-трубе") позволил успешно решить ряд важных проблем:

-использованный в работе метод пиролиза аэрозолей нитратных растворов обеспечил синтез свободных от углерода, высокодисперсных (<3 мкм) и однородных порошков для заполнения серебряных трубок,

-за счет механической обработки, измененяющей длину серебряной трубки с порошком при прокатке ее в ленту -в 50 раз, было достигнуто существенное повышение плотности оксидной висмут - содержащей фазы,

-применение низкотемпературного вакуумного отжига перед стадиен расплавной обработки позволило существено снизить содержание кислорода в композите и избежать "вспучивания" ленты [7].-

Для формирования совершенной ориентированной микроструктуры висмутовых лент с высокими транспортными свойствами необходимо уменьшать содержание в композитах вторичных фаз, что было осуществлено в работе при изменении общего состава фазы 2212, используемой для получения лент (около 20 составов) [8].

Очевидно, что данные электронной микроскопии и измерения транспортного критического тока (Табл.5) в серии образцов сверхпроводящих лент в серебряной оболочке различного исходного состава демонстрируют существование прямых корреляций типа "структура - свойства": в зависимости от содержания и размера частиц вторичных фаз происходит закономерное изменение плотирсти транспортного критического тока, являющегося важнейшим структурно-чувствительным параметров В ГСП. . .

Табл.5. Данные анализа микроструктуры и свойств В/-содержащих лент в серебряной оболочке различного исходного состава, прошедших расплавную обработку

Параметры Исходный состав оксидного керна ленты ВкСи при фиксированном 5г:Са=2:1

2.0:2 2.05:2 г 1:2 2.18:2 2.1:1.9 2.1:1.95

Доля частиц* в расплаве (900°С, 0г).±0.02 14:24 купрат Яг-Са 0.24 0.24 0.19 0.15 0.11 0.17

2:4 висмутат Бг-Са 0.17 0.20 0.20 0.25 0.27 0.24

Средний размер частиц в расплаве, мкмг,±8 14:24 купрат Эг-Са 141 125 108 59 77 101

2:4 висмутат Бг-Са 16 17 15 18 14 18

Транспортный Эс.МО'А/см2,4.2 К - ЗЛ-4.0 9.210.1 1.55.2 2.43.2 8.3117

'14:24 купрат $г-Са - фаза состава (5т,Са)цСиг/Э<1-ь

2:4 висмутат вг-Са - фаза состава {Зг,Са)4В(10т.ч

В результате статистического анализа микрофотографий образцов было установлено, что транспортный ^ наиболее чувствителен к варьированию содержания висмута и меди. Так, повышение содержания висмута и уменьшение содержания меди ведет к уменьшению как общего содержания, так и размеров выделений купратных фаз (Табл.5). Разумный баланс между содержанием купратных и висмутных фаз и, соответственно, наиболее высокие значения криттока были достигнуты для состава В"12д5г2СгСи1.9508+4-

Таким образом, в системе ВЬ5г(Са)-Си-0, как и в системе У-Ва-Си-О, высокие значения структурно-чувствительных параметров (транспортный критический ток) были достигнуты за счет последовательного решения задач, являющихся общими для обеих рассматриваемых систем, а именно:

•повышения дисперсности, фазовой и химической однородности порошков - за счет использования метода пиролиза аэрозоля,

-оптимизации содержания Си1 для минимизации выделения кислорода в области температур плавления - за счет отжига в атмосфере с пониженным Рог, -

-создания предпосылок для формирования ориентированной структуры - за счет повышения плотности и задания план арной геометрии ленты при анизотропном (одноосном) механическом воздействия,

-минимизации содержания и размера выделений несверхпроводящих купратов - при варьировании общего химического состава фазы ВЬЗггСаСагОм.

-формирования высокотоковой сверхпроводящей структуры - за счет одновременного взаимосвязанного изменения Рог, максимальной температуры термообработки и скорости охлаждения расплава.

5.Выводы

1. Показана возможность формирования сверхпроводящей фазы УВагСизСЬч в системе "УдВазО^-СиО" при температурах ниже ее термодинамической стабильности.

2.Прсдложены общие принципы получения ВТСП-матсриалов с высокими значениями транспортного критического тока расшшными методами на основе сложных

16

купратов YBajCujO7.» и BijSriCaQ^Oî+i. заключающиеся:

-в повышении фазовой и химической однородности используемых порошков за счет применения методов химической гомогенизации (распылительной сушки, криохимичсского синтеза, пиролиза аэрозолей) или мсханодиспергирования реагентов с высоким энергоподводом,

-в направленном создании макроструктуры компактного исходного материала» обеспечивающем его высокую устойчивость в процессах плавления и кристаллизации,

-в поддержании оптимального соотвествия химического потенциала кислорода конденсированной и газовой фазы на всех стадиях процесса,

3. Найдены пути направленной кристаллизации сверхпроводящих фаз. обеспечивающие минимималыюе содержание в ВТСП-материалах несверхпроводящих купратов:

-введение в нггриевой системе легирующих добавок ионов "легких" редкоземельных элементов, стабилизирующих кристаллическую структуру фазы УВагСизф.* -изменение исходного состава висыут-содержащсй фазы в ВТСП-лснтах.

4. Предложена модель кристаллизации многокомпонентного расплава иттрий-бариевых купратов, легированных различными редкоземельными элементами с закономерно уменьшающимися ионными радиусами, которая была подтверждена экспериментально и хорошо согласуется с результатами компьютерного моделирования, проведенного с использованием метода "клеточных автоматов".

5. Установлен эволюционный характер изменения микроструктур и связанных с ними свойств ВТСП-материалов в зависимости от их химического состава и условий реализации расплавной обработки, позволяющий обеспечить направленный синтез сверхпроводящих фаз.

6. В результате проведенных исслеваний были получены тороидальные образцы иттрий-содсржащсй керамики состава (YBa2CujC>7j)+0.2(RYBaCu03) (R=Gd,Eu,Nd) со значением транспортного критического тока >5*10* А/см2 при температуре жидкого азота и образцы висмуг-содсржащих лент в серебряной оболочке состава Bi2.1Sr2Ca1Cu1.95Os.rt с Jc^lO5 при 4.3К.

Цитированная литература: 1.Г.Ф. Воронин. Термодинамические свойства и устойчивость иттриевой сверхпроводящей керамики, ЖВХО, 1989, т.34, N4, с.466-472.

2J»4-Murakami. T.Oyama, H.Fujimoto e.a. Melt processing of bulk high Tc superconductors and their application^ ŒEE Trans, on Mag., 1991, v.27, n.2, p.1479-1486.

3. J.Kim, K.-B. Kim. G.-W. Hong. Influence of УВагСизСЬ^ on the particle size of YîBaCuOj after the peritectic reaction. Materials Letters, 1994. v.21, pp. 9-14

4.Т.Тоффоли, Н.Марголус. Машины клеточных автоматов. Пер. с англ., М.:Мир, 1991.230 а

5Л.А.Резницкий. Термохимическая стабилизация GdBajCußOjj и энтальпия изменения координационного числа иона гадолиция. СФХТ, 1993, т.б, н.1, с.183-186.

6.M.J.Kramer, A.Karion, К.W.Dennis е.а. Enhanced superconductivity in Ndi+хВаг.

»С113О7* by low oxygen partial presssure annealing. J.of Elcctronuc Materials, 1994, v. 23, n.ll, p.1117-1120

7.T.Kanai, T.Kamo. Control of oxygen release from Bi-2212 phase in a partial melt process. Supcrcond.ScLTechnoL, 1993, v.6, pp.510-513

8.T.G.HoIesingcr, D.JJviillcr, L.S.Chumbky e.a. Characterization of the phase relations and solid solution range of the BizSrzCaCujOg^ superconductor. Physica C, 1992, v.202, pp.109-120

Основное содержание диссертации изложено t работах:

1-N.N.Olcynikov, S.RJLee, E.A.Goodilin, P.E.Ka7.in. A Modified QMO method of High Jc YBCO Preparation. Journal of Alloys and Compounds. 1993. v. 195. p.27-29

2-С.РЛи, Н.Н.Олешшхов, Е-А.ГУаклин. Проблемы и перспективы развития методов получения ВТСП материалов га расплавов (обзор). Неорганические материалы, 1993, т.29, н.1, с.3-17

3.Е.А.Г>зшлин. Н.Н.Олейников, А.Н.Баранов, Ю-Д-Трстьяков. Моделирование эволюционных процессов в пол икрист алличсских системах, формирующихся при кристаллизации расплавов. Неорганические материалы, 1993, т. 29, и. 11, с. 1443-1448

4.ЮД.Трсгьяков, Н.Н.Олсй пиков, Е-А.Гудклин, А~А.Вергсгсл, А.Н.Баранов. Самоорганизация в физико-химических системах на пути создания новых материалов (обзор). Неорганические Материалы, 1994, т-30, н.З, с. 291-305

5.Е.А.ГУдилин, Н.Н. Олейников, CP Ли, ЮДТрстьяков. Синтез иттрий-бариевых купратов: особенности кристаллизации из расплавов, структура и свойства сверхпроводящей керамики. Ж. Неорганической Химии, 1994, тЛ9, н.7, с. 1043-1060

6.Е-А.Гудилин, Н.Н.Олейников, ПЮ.Попов, КХД.Третьяков. Моделирование динамики кристаллизации в реальных системах из многокомпонентного расплава. "Неорганические материалы", 1995, т31, н.10, с.1-12.

7-E.A.Goodilin, D.B.Kvartalov, RN.Oleynikov, Yu.D.Trctyakov. Modified Melt Techniques for High 1« YBCO Preparation. Physica C, 1994, v.235-240. pp. 449-450

8.Е.А.Гуяилин, Н.Н.Олейников, СРЛи. Оптимизация QMG-процесса получения ВТСП-материалов с высокими величинами меххристаллитного Je Материалы I Межгосударственной конференции "Материаловедение ВТСП", 5-9 апреля 1993 г., Харьков, т.2, с.7-8

9.Е.А.Гудилин, Н.Н.Олейников, Д-И.Григорашев. Особенности кинетики образования ВТСП-фазы состава УВагСвзО» Материалы I Межгосударственной конференции "Материаловедение ВТСП", 5-9 апреля 1993 г., Харьков, т.2, с.23-24

10.E.A.Goodilin, N-N.Olcynikov. On the development of modified PMP method of YBCO HTSC preparation. Ill International Workshop "Chemistry and technology of HTSCs" (MSU-HTSC Ш), Moscow. 1993, September. 20-23. P26

1 l.E.A.Goodilin, N-N.Olcynikov. Kinetics peculiarities of YB»2CU30,-HTSC formation, III International Woitshop "Chemistry and technology of HTSCs" (MSU-HTSC III), Moscow, 1993. September, 20-23P27

12.N.K01cymkov, S.R-Lcc, E-A-Goodilin. On processing of large scale

18

YBCO with high Jc. The 3rt IUMRS International conference on Advanced Materials, 1993. August 31- September 4, Tokio. Japan. HHP-29

13.N.N.01eynikov, S.R.Lcc, E.A.Goodilin. On the cvclopment of modified PMP method of high Jc YBCO preparation. 7th IWCC, 1994, 24-27 Jan., Alpbach, Austria. P2-45

14.E.A.Goodilin. NJi.Olcynikov, D.B.Kvartalov. Micro structure control and melt preparation of high Jc УВагСизО* materials due to rare-earth element doping. 7th IWCC, 1994, 24-27 Jan., Alpbach. Austria. P2A6

15.Е.А.ГУдилнн. H.H. Олейников, В.А.Ксшсо, Г.П.Муравьева. Ю.Д. Третьяков. "Кристаллизация YBajCujO?.» -керамики, легированной РЗЭ, как метод направленного получения иттрий-содержаших ВТСП с высокими значениями Jc", Материалы П Международной конференции "Материаловедение ВТС1Г*. Харьков, 26-29 сентября, 1995. с. 146 -

16.Е.А.Гудилин. Н.Н.Олейников, Г.Ю.Попов. "Компьютерное моделирование процессов кристаллизации итгрий-бариевых купратов, легированных РЗЭ", Материалы П Международной конференции "Материаловедение ВТСП". Харьков, 26-29 сентября, 1995, с. 147

17.Е.А.Гудилин. Г.Ю.Попов, Н.Н.Олейнихов. "О возможности формирования ВТСП-фазы состава УВагСизОт^ при температурах ниже 600 °С', Материалы П Международной конференции "Материаловедение ВТСП", Харьков, 26-29 сентября, 1995, с. 107

18.E.A.Gudilin, N-N.Oleynikov, Yu.D Tretyakov. Commonness of physico-chemical approach at obtaining of Bi- and Y- containing HTSC-materials by melt technologies. Trilateral Ukrain-Russia-Germany Seminar on High-Temperature Superconductors, Lviv, September 6-9, 1995

19.E.A.Goodilin, S.R-Lec, N.N.Oleynikov, Yu.D.Tretyakov. Physico-chemical approaches to yttrium- and bismuth-based high Te materials melt preparation. Proc. of International Workshop MSU-HTSC IV, Moscow. October 7-12, 1995, OR-17

20.E.A.Gudilin, N-N.Oleynikov, Yu.D.Tretyakov. Chemical aspects of bulk YBCO materials melt preparation. Proc. of International Workshop MSU-HTSC IV, Moscow, October 7-12, 1995, OR-18