Структура и критические токи висмутовых высокотемпературных сверхпроводников

Михайлова, Александра Борисовна

Структура и критические токи висмутовых высокотемпературных сверхпроводников тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Михайлова, Александра Борисовна АВТОР

кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ

2009 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.07 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Структура и критические токи висмутовых высокотемпературных сверхпроводников»

Автореферат диссертации на тему "Структура и критические токи висмутовых высокотемпературных сверхпроводников"

на правах рукописи

Михайлова Александра Борисовна

Структура и критические токи висмутовых высокотемпературных сверхпроводников

01.04.07- физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 2009 г.

003471Б31

003471631

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

Научный руководитель: Доктор физико-математических наук,

профессор Шамрай Владимир Федорович

Учреждение Российской академии наук Институт металлургии и материаловедения им. ААБайкова РАН

Официальные оппоненты: Доктор технических наук,

Кудинов Владимир Владимирович,

Учреждение Российской академии наук Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН

Кандидат технических наук, Круглов Виталий Сергеевич,

Институт сверхпроводимости и физики твердого тела Курчатовский РНЦ

Ведущая организация: Государственный технологический

университет «Московский государственный институт стали и сплавов»

Защита состоится «18» июня 2009 г. в 14 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д.002.060.01. в Учреждении Российской академии наук Институте металлургии и материаловедения им. A.A. Байкова РАН, по адресу: 119991, г. Москва, ГСП-1, Ленинский проспект,49.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения Российской академии наук Институте металлургии и материаловедения им. A.A. Байкова РАН.

Автореферат разослан « 15 » мая 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Л

доктор технических наук, профессор Блинов В.М.

Общая характеристика работы

Актуальность темы

Материалы из высокотемпературных сверхпроводников типа висмутовых купратов (ВьВТСП) находят в настоящее время применение в электротехнике как длинномерные сильноточные композиты. Более широкое их использование, однако, сдерживается низкими значениями критического тока во внешнем магнитном поле. Так же как и другие высокотемпературные сверхпроводники, ВьВТСП, обладают некоторыми особенностями физических свойств, такими как резкие зависимости критического тока от температуры и магнитного поля. Они обусловлены, прежде всего, сильными термическими флуктуациями, ослабляющими силу пиннинга магнитных вихрей на структурных несовершенствах, обеспечивающих высокие плотности критического тока. Поэтому одна из наиболее актуальных задач структурных исследований ВТСП-материалов вытекает из необходимости выявления таких структурных несовершенств, способных выполнять роль эффективных центров пиннинга и повышать критические токи.

Для ВьВТСП характерна резкая анизотропия критических токов, обусловленная слоистым характером их кристаллической структуры. Дефекты на атомно-кристаллическом, или наноуровне, порядка длины когерентности, рассматриваются в них, обычно, как наиболее очевидные центры пиннинга. Поэтому выявление особенностей кристаллической структуры служит необходимым звеном в исследованиях, посвященным критическим токам материалов на их основе. Слоистый характер кристаллических структур, предъявляет также достаточно очевидное требование к материалам, разрабатываемым на основе ВьВТСП, а именно, создание в них выраженной базисной текстуры. В случае реализации такой текстуры основной структурный элемент, с которым связываегся наличие сверхпроводимости в медных купратах - плоскости Си02, оказываются с хорошим приближением ориентированы вдоль направления транспортного тока.

сверхпроводящими характеристиками. Среди них следует отметить кристаллохимическую модель «резервуар - плоскость», в которой достижение высоких значений критической температуры Тс связывается с оптимальной концентрацией носителей в сверхпроводящем фрагменте структуры, образованном плоскостями Си02. Эта модель достаточно хорошо воспроизводит, например, зависимость Тс от состояния окисления катионов, оптимизируемом на заключительном этапе изготовления сверхпроводящих композитов - их термообработке, которая необходима для создания в материале плотной ориентированной структуры.

Настоящая работа посвящена исследованию особенностей кристаллических структур ВьВТСП в поликристаллических материалах на их основе, их микроструктур и влиянию этих параметров на сверхпроводящие характеристики. Цель работы

Исследовать структуру Вь2223 и В!-2212 высокотемпературных сверхпроводников для разработки сверхпроводящих материалов, обладающих высокой токонесущей способностью.

Достижение указанной цели потребовало решения следующих задач:

1. Исследовать методами рентгеноструктурного анализа структуру Вь2223 и В¡-2212 для выявления дефектов атомно-кристаллического уровня, способных выполнять роль эффективных центров пиннинга.

2. Изучить кинетику образования соединения В1-2223 методами твердофазного синтеза, в том числе, из прекурсоров.

3. Исследовать возможность получения тонких текстурированных покрытий из Вь 2223 методом прокатки порошков на подложках из различных металлических материалов.

4. Исследовать структурные трансформации при получении сверхпроводящих Вь 2212 ионно-плазменных покрытий на серебряной подложки с целью оптимизации их технологии.

5. Изучить влияние ультрадисперсных добавок тугоплавких неорганических соединений на структуру и критические токи поликристаллов Вь2223.

6. Исследовать критические токи полученных материалов с целью выявления их корреляций со структурными параметрами.

7. Провести исследование критических токов, микроструктуры многожильных композитов из ЕИ-ВТСП. Научная новизна

1. Установлены основные структурно-образующие этапы процесса формирования фазы 131-2223 в поликристаллических образцах и композитах. Образование модулированной структуры в этой схеме рассматривается как заключительная стадия этого процесса.

2. Изучены атомно-кристаллические дефекты в структуре В¡-2212 и Вь2223 и их влияние на механизм пининнга вихрей магнитного поля в этих соединениях.

3. Изучены процессы текстурообразования и эволюции микроструктуры в сверхпроводящих композитах типа «порошок - подложка» при прокатке порошка Вь 2223 на металлических подложках с различным модулем упругости; на их основе разработан оригинальный способ получения плотных покрытий из В1-2223 на подложках из различных металлов.

4. Разработан способ нанесения ионно-плазменных покрытий включающий получение плотных покрытий с хорошей адгезией покрытия с подложкой и ориентированной структурой сверхпроводящих слоев.

5. В результате комплексного исследования поликристаллических образцов В1-2223, допированных добавками №>С, ТаС и ZrN, установлено, что они относятся к добавкам, действующим по типу «внедрения» и позволяют достигнуть двухкратного увеличения критического тока. Установлена зависимость критического тока от дисперсности частиц при исследовании системы В1-2223 -

Практическая значимость работы

1. Результаты исследований процессов текстурообразования при прокатке в композитах «порошок- подложка» на основе ВьВ'ГСП использованы при разработке способа получения плотных покрытий. На этот способ подана авторская заявка: «Способ получения многослойных сверхпроводящих лент».

2. С использованием сведений о структуре ионно-плазменных покрытий из В)-2212 на серебряной подложке разработан способ их получения. Эти покрытия рассматриваются, как перспективный материал для использования их в качестве керна в технологии многожильных сверхпроводящих композитов.

3. Установлено повышение критических токов поликристаллических образцов Bi-ВТСП при введении дисперсных не растворяющихся частиц тугоплавких карбидов и нитридов (NbC, ТаС, Si3N4, ZrN).

4. В результате уточнения структур Bi-БТСП методом Ригвелда получены новые данные о дефектных состояниях в материалах на их основе, актуальные для развития представлений о механизмах пиннинга в этих системах.

5. Результаты, полученные в работе, были использованы в учебном курсе «Специальный практикум по высокотемпературной сверхпроводимости» и при подготовке дипломных проектов студентов на факультете «Электроника и компьютерные технологии» МИЭТ.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на Российских и международных конференциях, в том числе: Межд. Конф. «Электромеханика, электротехнологии и электроматериаловедение (МКЭЭЭ - 2003), Крым, Алушта (2003), 7-th International Workshop High Temperature Superconductors and Novel Inorganic Materials Engineering, 2004, Moscow, Russia, Науч.-практ. Конф. материаловедческих обществ России «Создание материалов с заданными свойствами методология и моделирование», Ершово, (2004), 1 (2004) и III (2008), Межд. Конф. «Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости», Звенигород, Н-ой Межд. Конф. «Фундаментальные .проблемы высокотемпературной сверхпроводимости» (ФПС-06), Звенигород, 2006, XXXIV Сов. по физике низких температур. (LT-34). JIoo, 2006, IV науч.-практ. Конф. материаловедческих обществ России. «Новые градиентные и слоистые композиты»., Ершово. (2006), Российской науч. Конф. «Материалы ядерной техники от фундаментальных исследований к инновационным решениям» (МАЯТ-ОФИЭ-2006), Краснодарский край., г.Туапсе, 2006, Межд. Конф. «Магниты и магнитные материалы», г.Суздаль, 2006, IX Российско-китайском симп. «Новые материалы и технологии», 19-22 сентября 2007 г. Астрахань, XIX Межд. конф «Материалы с особыми физическими свойствами и магнитные системы» г. Суздаль, 2007, Науч. Сес. МИФИ-2003, Москва 2003,1, II, III, IV,V Российской ежегодной конф. молодых научных сотрудников и аспирантов. Москва, (2004, 2005, 2006,2007,2008 г.) Публикации

По теме диссертации опубликовано 25 печатных работ, из них 7 статей в научных журналах, 16 статей и 2 тезиса в рецензируемых трудах международных и российских конференций и симпозиумов. Объем и структура диссертации

Диссертация включает введение, литературный обзор, методическую часть, разделы, посвященные обсуждению результатов, заключение, список литературы и приложение. Работа изложена на 167 страницах машинописного текста, иллюстрирована 77 рисунками и 15 таблицами. Список цитируемой литературы 236 источников.

Содержание работы

1. Во введении представлен анализ проблемы, показана актуальность темы, сформулирована цель, научная новизна и практическая ценность диссертационной работы, а также изложены основные результаты, выносимые на защиту.

2. В литературном обзоре рассмотрены характерные структурные, микроструктурные и сверхпроводящие особенности висмутовых купратов, отличающие их от «обычных», традиционных или низкотемпературных сверхпроводников, их фазовые диаграммы, а также описаны различные технологические приемы, применяемые для создания на их основе материалов пригодных для широкого использования.

3. Экспериментальная часть 3.1. Исследованные материалы. В работе исследованы: поликристаллические образцы соединения Bi2Sr2Ca;Cu]O10-x (Bi-2223), приготовленные методом спекания порошков готового соединения, полученного методом совместного осаждения карбонатов; образцы Bi-2223 изготовленные методом твердофазного синтеза из сложных оксидных прекурсоров (Ca2Cu03, Са2РЬ04, Bi2Sr2CaCu20g, CuO); образцы из Bi-2223, содержащие ультрадисперсные добавки порошков тугоплавких соединений NbC, ТаС, SijN4, ZrN; тонкослойные покрытия из Bi-2223 на подложках из Sn, AI, Ag, Ti, Ni, Си; ионно-плазменные покрытия из Bi2Sr2CaCu208+x на серебряной подложке и многожильные композиты в серебряной оболочке на основе соединения Bi-2223 полученные во ВНИИНМ им. A.A. Бочвара (образцы серии JI1 и образцы серии Л2 (ленты сечением 4x0,3 мм и 5х 0,3 мм)), и в МИСиС (на основе Bi-2212).

При изготовлении образцов Вь2223 из прекурсоров отжиг смесей проводили с различной продолжительностью при температуре 1118К по различным схемам включающим разное число циклов размола и прессования.

Поликристаллические образцы Вь2223, содержащие добавки улырадисперсных порошков 2гИ, 1ЧЪС, 813Ы4, ТаС (размер частиц от 0,04 - 5 мкм) были получены методом твердофазного синтеза. Порошки В1-2223 и добавки перемешивали в течении 50 часов во вращающемся контейнере; полученную смесь спрессовывали в таблетки диаметром 10мм и толщиной 2-3 мм при давлении 25 МПа и подвергали отжигу на воздухе при температуре 1113К/24 часа.

Образцы холоднокатаных покрытий были получены прокаткой порошков соединения В1-2223 нанесенных на металлические ленты из 8п, А1, Ag, Си, №, "Л, характеризующиеся разными значениями модуля нормальной упругости на прокатном станс с диаметром валков 90 мм. Степень деформации составляла 50-60%. Далее полученные покрытия отжигали при температуре 1113К.

Для получения ионно-плазменных покрытий на основе В1-2212 была использована стандартная промышленная плазменная установка, снабженная плазмотроном. Она была снабжена специальным насадком, сконструированным в лаб.№25 ИМЕТ РАН и позволяющим осуществлять «отсос» плазменной струи, устраняя ее тепловое воздействие на подложку. На подложке был установлен нагреватель, с помощью которого температуру подложки регулировали в пределах 293К<Т<773К.

3.1. Методы исследования

Качественный рентгенофазовый анализ

Анализ фазового состава образцов был выполнен рентгенографическим методом с использованием дифрактометра ДРОН-7 и программного комплекса РО-разработанного ОАО «Буревестник». Съемка проводилась в СиКа - излучении в интервале 20 от 5° до 80° с шагом /г = 0.05°, с использованием плоского графитового монохроматора, установленного на вторичном пучке (угол 26°30'). Время экспозиции в точке составляло 2 сек.

Количественный рентгенофазовый анализ

На образцах, с известным фазовым составом, в программе Quail ОАО «Буревестник» методом «Полного анализа многофазной смеси» проводились количественные расчеты содержания фаз.

Уточнение структуры рентгеновским методом Рнтвелда Уточнение атомных параметров структур Bi-2223 и Bi-2212 в исследованных материалах выполнен рентгеновским методом Ритвелда в кристаллографическом программном комплексе JANA2000 с применением аппарата З+d- мерной кристаллографии.

Набор интенсивностей проведен:

а. При уточнении структуры соединения Bi-2223 и структуры поликристаллического образца соединения Bi-2212 данные были получены на рентгеновском дифрактометре Siemens D500 в CuK« - излучении с плоским графитовым монохроматором на первичном пучке. Запись рентгенограмм проведена по точкам с шагом 0,02° в интервале от 5° до 100°.

б. При уточнении структуры керамических композитов Bi-2223 без добавок и Bi-2223 входящего в состав композитов с добавками рентгенографические исследования проводились на дифрактометре ДРОН-7 (НПО «Буревестник») в режиме отражения (геометрия Брега- Брентано) с использованием CuK) излучения и плоского графитового монохроматора. Съемка производилась в интервале по 26 от 5° до 100° с шагом h =0,02°. Время экспозиции в точке составляло Зс.

Исследование текстуры

Съемка прямых полюсных фигур (ППФ) {0024} выполнена на дифрактометре (ДРОН-7 с приставкой ПГТМ) по методу Щульца на отражение. Положение плоского образца, установленного в центре гониометра, изменялось его поворотом на угол 0°<а< 70° вокруг вертикальной оси гониометра и вращением в своей плоскости вокруг оси х, перпендикулярной плоскости образца на угол Ъ = (0 - 360°). По результатам съемки с помощью программного комплекса Texx 2005 выполнен расчет полюсной плотности Р и выполнена оценка среднего разброса ориентировок кристаллитов в образце относительно направления <001>.

Измерения критических токов

Измерения транспортных критических токов ионно-плазменных покрытий и многожильных композитов из Bi-BTCn в серебряной оболочке в магнитных полях

0<Н<18 Тл при Т=4.2 К выполнены в биттеровеких соленоидах, создающих магнитное поле напряженностью до 18 Тл. Образцы покрытий, нанесенных на серебряные ленты, и ленточных многожильных композитов припаивали оловом к медным шинам сечением 1x3 мм. Потенциальные контакты припаивали с противоположной стороны лент.

Оценка величины критического тока многожильных композитов и ионно-плазменных покрытий по результатам измерений магнитного момента в магнитных полях до 14 Тл при 4,2< Т<77 К выполнены с помощью индукционного магнитометра в магнитных полях напряженностью 0<Я<14 Тл, в сверхпроводящем магните фирмы Oxford Instruments. Величину критического тока jc оценивали по методу Бина из необратимой части зависимости М(Н), образующей петлю гистерезиса при H<Hirr, где Я;гг-магнитное поле необратимости. Эти измерения, так же как и измерения транспортных токов выполнены в Международной Лаборатории Сильных Магнитных Полей и Низких Температур (г. Вроцлав, ПР).

Оценка величины критического тока образиов с добавками тугоплавких соединений проведено по модели Бина на основании кривых намагниченности М(Н) полученных по результатам измерений магнитного момента при Т = 77 К во внешнем магнитном поле Н, направленном параллельно оси таблеток.

Растровая электронная микроскопия (РЭМ) и рентгепоспектральный микроанализ (РСМД) проводились с помощью сканирующего микроскопа JSM-35 (JEOL, Япония) с приставкой LINK и электронно-зондового рентгеноспектрального микроанализатора Камебакс (Camebax). Ускоряющее напряжение электронной пушки составляло 25 кэВ.

Дифференциально термический и термогравиметрический анализы

проводили при помощи синхронного термического анализатора STA 409 PC (дериватограф) фирмы Nezch Geratebau GmbH при нагреве до 1273К и охлаждении в токе аргона. Скорость нагрева и охлаждения была установлена на уровне 10 град/мин, с выдержкой при 1273К в течение 5 минут.

4. Основные результаты и их обсуждение

4.1. Исследование структуры соедииения Bi-2223 в процессе синтеза

В результате экспериментов по твердофазному синтезу В1-2223, образцы с наибольшим содержанием сверхпроводящей фазы (до -95 %) и оптимальным значением критической температуры (7^-105 К) были получены при спекании прекурсоров (Са^СиОз, Са2РЬС>4, В^ЗггСаСигОк, СиО). Оптимальной температурой синтеза оказалась ГС=1118±ЗК. Из фазовой диаграммы В1227.хРЬх8г2.уСа2+уСиз01о+5 -Са2Си03 - 5г14Си24 041 - СиО - Са2РЬ04 - Вь2212 - 119x5 [1] следует, что при этих температурах образование фазы Вь2223 контролируется твердофазной диффузией, то есть достаточно медленным процессом, существенно осложняемым

многокомпонентным составом исследованных композиций. При синтезе фазы Вь2223 из прекурсоров, он заметно облегчен присутствием жидкой составляющей. Показано, что на промежуточном этапе синтеза образуется смесь фаз Вь2223 с различными периодами решетки. На рентгенограммах она проявляется в виде размытых и наложенных рефлексов. Для получения однородного однофазного материала необходимы дальнейшие длительные отжиги. Варьируя химический состав исходных смесей и режимы отжига (температуру, время, состав газовой среды, гранулированный состав), удалось получить практически однофазные образцы Вь 2223 (содержание вторых фаз составляло ~2 %). На этих образцах рентгеновским методом Ритвелда структура Вь2223 была уточнена в пространственной группе А2аа (аОО) ООО (габл.1.).

Таблица 1.

Атомные координаты (х/а, у/Ь, г/с), тепловые поправки (иэКа) и коэффициенты заполнения атомных позиций (Р), полученные при уточнении структуры соединения В128г2Са2СизОш(х методом Ритвелда с периодами решетки а = 5.411(3 ) А, Ь = 5.409(1) А, с= 37.082(1) А и вектором модуляции q~0,21 а*;

факторы сходимости: 11«р = 8,1%, Яр = 5,49%.

Образец В1-2223

Атом Координаты атомов Ц,КВ х 102(А2) Р

х/а у/Ь г/с

ВЮ) -0.005(7) 0.2733(8) 0.0422(4) 1.02(8) 0.94(1)

Эг(1) 0.516(7) 0.240(2) С. 1154(9) 1.4(2) 0.97(5)

Си(1) 0.014(8) 0.243(2) 0.1608(1) 0.3(3) 1

Са(1) 0.5 0.25 0.2059(11) 0.49(1) 0.90(6)

Си(2) 0.0 0.25 0.25 0.85(4) 1

В1(2) 0.5 0.25 0.2059(11) 0.49(1) 0.09(4)

0(1) 0.456(5) 0.328(6) 0.0435(9) 0.67(9) 1

0(2) 0.0 0.25 0.1015(8) 2.11(1) 1

0(3) 0.25 0.5 0.1609(1) 0.81(8) 1

0(4) 0.25 0.0 0.1693(2) 0.60(3) 1

0(5) 0.25 0.0 0.25 0.66(3) 1

Из результатов уточнения следует, что кристаллическая структура Ш-2223 обладает особенностями, присущими Вь2212, которые были обнаружены ранее при исследовании монокристаллов. В ней характерным образом искажены слои ВьО, проявились искажения сеток СиОг и дефектность позиций в слое кальция (рис.1.). Однако, признаков существования модулированной структуры обнаружено не было (рис.2.). Принимая во внимание результаты работы [2], можно предположить, что формирование модулированной структуры является заключительным этапом синтеза В1-2223, протекающим наиболее активно при росте кристаллов из жидкой фазы.

0.2 г

А0.15\

§ I- / V. } 2

о Г .V? Л_ \

Е з; ОФ | 0.05?

5; }

0,00*

19.0 19.5 20.0 20 5 21 0 20. град.

1 V . ■

> " л ! / Ъ

Рис.1. Модель кристаллической структуры соединения Ы-2221, построенная по результатам уточнения по методу Ритвелда в программе 1АКА2000.

§ 0:П ./ 9

8| ?

|ао.о5? I

о <2 С. I

^ I . . ?

X О,СО"" 26.0 ¿6.5" 27 0 "¿7 5 ¿5 0 26, град.

Рис.2. Фрагмент рентгенограммы фазы В1-2223, (*) - экспериментальный профиль интенсивности, (-) - расчетный профиль, сверхрефлексы: 1- [015-1], 2- [0151],3- [019-1].

4.2. Исследование многожильных сверхпроводящих композитов и катаных лент из Вь2223

Результаты исследований многожильных композитов и лент, полученных

прокаткой на различных металлических подложках, выявили важную роль

микроструктуры в определении уровня значений критических токов исследованных

материалов. Показано, что оптимальной, с точки зрения достижения высоких

значений плотности критического тока у'с, является плотная однофазная

микроструктура типа кирпичной кладки, без пор и вкраплений других фаз, в которой Ю

Рис.3. Микроструктура фазы Вь2223: а - внутри 61 — жильного сверхпроводящего кабеля (Л2); б -внутри 61 - жильного сверхпроводящего кабеля (Л1).

пластинчатые кристаллы как бы «наезжают» друг на друга, и слабо разориентированы между собой в плоскости ас (рис. За; рис.4, кривая 1). На микроструктурах композитов с низкими значениями критического тока (рис. 4, кривая 2) обычно проявляются несплошности, поры. Из рис.Зб видно,

что в пределах сверхпроводящих жил таких композитов пластины сверхпроводящей фазы обладают достаточно произвольными ориентировками.

В случае эксплуатации при азотных температурах существенным недостатком ВТСП остается резкая зависимость критического тока от напряженности внешнего магнитного поля При значениях Н~ 2 Тл величина критического тока

уменьшается до величины, исключающей возможность их практического использования. Проведенные нами исследования критических токов при температуре жидкого гелия (рис.5.), показали, что для всех исследованных композитов Вь2223 зависимость ]С(Н) при Н > 14Тл выходит на практически горизонтальный участок (рис.5), то есть эти материалы могут быть востребованы при создании систем, предназначенных для эксплуатации в магнитных полях свыше 20 Тл.

?6(Ь 14012010080-

• -1 А-2

1 1 1 ! ! ! ' !

»—1 ' ' 7 1 ' 1 • ' !

I ■ г ";—г — г -,—*— А * ¿н//а ; ! ■

1 ----1_ _»- . ..., - ., V |---- ! M_._T.J_ 1.!___!__

н//с: к ; т т • 9 _ -А А 1

! ! ! ! !

—1— ! • 1 1 1

О 05 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 " ' 4 6 в 10 12 14 16 18 20

Н, ТЛ И'Гп

Рис.4. Зависимость критического тока от Рис.5. Зависимость критического тока от напряженности магнитного поля, величины и направления поля для образца измеренная при Т = 77К: 1-61-жильный ленты (Л1) (при Т=4,2К) Н||с - поле кабель (Л2); 2 - 61-жильный кабель (Л 1). направлено перпендикулярно к плоскости

образца и параллельно оси с. Н||а - поле направлено параллельно плоскости образца.

Исследование структурных эволюции, протекающих в сверхпроводящем материале в процессе прокатки при изготовлении композитов, нами было проведено

на лентах на основе порошков Вь2223, нанесенных на подложки из металлов, обладающих различными прочностными характеристиками. В процессе прокатки с достаточно высокими степенями

Рис.6. Микроструктуры поверхности покрытий из В1-2223 керамик, прокатанных на подложках: на медной - а, на никелевой - б.

деформации гранулы исходных порошков В1-2223, имеющих обычно сферическую форму, расплющивались и, сцепляясь между собой, образовывали на поверхности подложки тонкое плотное, сплошное покрытие высокой однородности и текстурированности (рис.6,7,8).

2000-1 1800 ¡160041400 с

§ 1200 §1000-| аоо-| 6004002000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 29. град.

4000' 3500-

130004

|2500-

¡2000-г

1000-

ИЮ -0

10 20 30 40 50 29. град.

Рис.7. Рентгенограммы покрытий из керамики ЕИ-2223 (ш), полученных методом холодной прокатки: а - исходный порошок керамики; б - на серебряной подложке.

Формирование интенсивной базисной текстуры покрытия проявилось в резком

повышении интенсивностей 10ш на рентгенограммах и, соответственно, усилении

полюсной плотности в центре ППФ типа {001} (рис. 8). Для покрытий нанесенных на

подложку из титана и олова были получены, соответственно, следующие значения

параметров, характеризующих базисную текстуру - Кп= ОоокЛ и)Л 1оою/1] 1з)ч.п. = 29,8

и К8„= (1оо1о/1ш)п/( 1оою/1ш),.п. - 27,5. Соответственно полюсная плотность Р и угол,

характеризующий разброс ориентировок зерен относительно направления {001} (угол

а) были в первом случае равны Р-п =11; »п = 10°; во втором - Р5п = 9 ; а8„ = 12°. В

результате дальнейших исследований показано, что острота базисной текстуры 12

существенным образом зависит от режимов прокатки и прочностных характеристик подложки.

На заключительной стадии покрытия были подвергнуты отжигу. Выбор температуры отжига наиболее близкой температуре плавления В1-2223 был сделан с использованием результатов дифференциальной сканирующей калориметрии исходного порошка В)-2223. В процессе отжига прокатанного слоя при температурах близких Тпл (855°С) наблюдалось разложение исходной фазы Вь2223 на сложные по составу купраты, присутствующие в покрытии в виде монокристаллов.

Рис.8. Полюсная фигура {0024} и распределение полюсной плотности образца покрытия из порошка В1-2223, полученного прокаткой на подложке из 'П (а, б).

Поэтому температура отжига была снижена до 1113К. Измерения плотности критического тока таких покрытий показали, что его величина достигает ]с ~ 2-4 х 104 А/см2 (Т=77К, Н = 0 Тл). Поскольку слои В1-2223 достаточно легко отделялись от подложки, было предложено использовать их, как предварительно текстурированный сверхпроводящий материал для изготовления многослойных композитов. В таком композите в процессе последующей прокатки происходит дальнейшее усиление базисной текстуры и уменьшение угла разброса зерен по ориентировкам.

4.3. Исследование покрытий из В1-2212 полученных методом ионно-плазменного напыления

Ионно-плазменные покрытия были получены с использованием порошка

соединения В1-2212, структура которого была исследована методом Ритвелда в

программном комплексе ММА2000. Результаты уточнения в четырехмерной

пространственной группе ВЬтЬ(0Ь 1)000 указывали на то, что, в отличие от Вь2223

это соединение обладает модулированной структурой с вектором модулированных

©©ОО©оО0О©О®0Са

смещений ц* = 0.207 (рис.9-11.). Наиболее сильные искажения вследствие

модулированных смещений

наблюдались в висмутовом слое, они

также затрагивали сверхпроводящий

слой Си02. При этом атомную сетку

медь - кислород можно представить как

состоящую из фрагментов «правильной

структуры», образованной

четырехугольниками кислорода,

центрированными медью, разделенных

полосами с искаженной структурой Рис.9. Кристаллическая структура соединения

ЕН-2212, построенная по результатам уточнения этого типа (рис. 12 а, б), по методу Ритвеяда в программе ДАЫА2000.

Выполненное нами уточнение заселенности позиций Са, так же как и в структуре В1-2223, выявило наличие в этом слое дефектов типа замещения кальция на тяжелые атомы В1 и вг (рис. 12 г, д).

При нанесении покрытий порошок В1-2212 с размером частиц с/~50 мкм вводили в камеру плазмотрона. Там частицы, подхватываемые потоком плазменной струи, подплавлялись и ускорялись до скорости у~200 м/сек.

10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 2в, град.

32.0

28.0 30.0

2в. град.

Рис.10. Дифракционная картина, Рис.11. Фрагмент рентгенограммы фазы Вь

полученная при уточнении структуры ЕН- 2212, (.....) — экспериментальный профиль

2212 в программном комплексе М]ЧА2000. интенсивности, (-) - расчетный профиль).

Сверхрефлексы: 1- [015-11, 2- [022-11,3- [017-1].

Сталкиваясь с поверхностью подложки, они, сплющиваясь, закреплялись на

ней, образуя на поверхности плотный слой с хорошим сцеплением с подложкой.

Твердо-жидкофазный характер формирования покрытий обеспечивач хорошие

контакты между отдельными кристаллитами. Таким способом были получены

покрытия из ЕЙ-2212 с толщиной сверхпроводящего слоя 5~0,5 мм на подложках толщиной 0,8 - 1мм.

Формирование ориентированной плотной микроструктуры в покрытиях достигалось с помощью ступенчатого отжига.

В1@- Эге-Са Си ® - О

Рис.12. Дефекты и искажения в структуре Вь2212 в проекции на плоскость (001): а - модулированный слой В1 -О, б -области атомных сгущений и разряжений в сверхпроводящем слое СиСЬ, в- слой Са без дефектов, возникновение дефектов типа замещения тяжелыми атомами (г) или вакансиями (д).

Его ключевой момент - кратковременная выдержка при температуре Т0Ш1~1153+5К, при которой происходило оплавление зерен, и улучшались межзеренные контакты между ними. Далее следовала стадия медленного охлаждения до Т= 1093К, обеспечивающая условия ориентированного роста пластинчатых зерен фазы В1-2212 и насыщение их кислородом. На заключительном этапе покрытия подвергали резкой закалке для предотвращения выхода кислорода из материала покрытия. Среди параметров, контролирующих процесс получения покрытий, наиболее действенным оказалась температура подложки. В том случае, когда напыление проводили на неподогреваемую подложку, материал свеженапыленных покрытий находился в аморфизированном состоянии (рис.13.), и после отжига были получены практически однофазные покрытия (рис.14.).

При напылении на подогреваемые подложки (до ТП=773К) покрытия обладали многофазной структурой, как до, так и после ступенчатого отжига.

0.0 Ю.О 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70л 29, град.

Рис 13. Рентгенограмма покрытия из В1-2212, Рис.14. Рентгенограмма покрытия из нанесенного на неподогреваемую Вь2212(«),нанесенного на серебряную подложку. неподогреваемую серебряную подложку

после термической обработки.

Достижение высоких скоростей охлаждения материала покрытий в процессе напыления, обеспечивающих условия его аморфизации, оказалось возможным благодаря насадку, позволяющему, предохранять мишень от перегрева плазменной струей.

Образующиеся после напыления покрытия обладали хорошей адгезией с подложкой. При изгибе покрытий на 90" в местах изгиба визуально наблюдались трещины, однако, покрытие не отслаивалось от подложки. Микроструктура после напыления имела выраженный слоистый характер. После ступенчатого отжига в материале формировалась однородная плотная, мелкозернистая оплавленная структура (рис.15.), которая, в тоже время не была однородной по всей глубине сверхпроводящего покрытия. Если на поверхности покрытий и вблизи подложки она была сформирована хорошо ориентированными пластинчатыми кристаллитами соединения 131-2212, то в серединной части зерна были расположены довольно хаотично и не упорядоченно. С увеличением толщины покрытий этот эффект становился все более выраженным и отражался на величине критического тока значительно снижая его.

Рис.15. Микроструктура ионно-плазменных покрытий нанесенных на неподогреваемую подложку после ступенчатого отжига.

Плотность транспортного критического тока ионно-плазменных покрытий из В1-2212 относительно невелика (д. ~0,55х104 А/см2 при Т= 4,2К, Н=0Тл), то есть заметно меньше соответствующих значений, полученных на этих же покрытиях при магнитных измерениях Цс £5x104 А/см2 при Т= 4,2К, Н=0Тл). Подобная ситуация, согласно основным положениям модели формирования текстуры слоев ВьВТСП, [3] обусловлена тем, что пластинчатые ВТСП кристаллы на ранних стадиях затвердевания выстраиваются и прилипают своей осью с перпендикулярно контактной серебряной поверхности и свободной поверхности, образуя при этом направленную текстуру. Однако, дальнейшая кристаллизация на уже образовавшихся «первичных» кристаллах приводит к формированию в сечении покрытия скоплений локально выстроенных кристаллов, не имеющих единой структуры. Отсутствие ориентированной структуры в центральных слоях приводит к снижению критического тока всего покрытия. Этот эффект роста плотности критического тока при уменьшении толщины покрытия за счет увеличения вклада ориентированных слоев проявляется также в покрытиях изготовленных шликерным методом [4].

По своему характеру зависимость jc- Н ионно-плазменных покрытий В1-2212 построенная по результатам измерений, выполненных при температуре жидкого гелия подобна той, которая фиксировалась при измерении критических токов многожильных композитов на основе В1-2223. При Н> 14 Тл наблюдается крайне слабая зависимость величины от напряженности магнитного поля. Поскольку фаза В1-2212 более стабильна, чем Вь2223 и обладает широкой областью гомогенности, она может оказаться не менее востребованной при разработке материалов предназначенных для высоко-полевых магнитных систем.

Принимая во внимание хорошую адгезию слоев В1-2212 в ионно-плазменных покрытиях с серебряной подложкой, возможность регулирования отношения толщин сверхпроводящего слоя и серебра, их можно рекомендовать в качестве керна при изготовлении сверхпроводящих композитов методом «порошок в трубе».

4.4. Влияние ультрадисперсных частиц тугоплавких неоргапических соединений на критические токи и микроструктуру В1-2223.

Исследовано влияние на критический ток В1-2223 улырадисперсных добавок тугоплавких соединений №>С, ТаС, с размером частиц 0,04- 3 мкм.

о - В1-2223+0,2мас.%ТаС

Н. мТл

Рис.17. Зависимость намагниченности М образцов с добавками ТаС от величины внешнего магнитного поля Н (Т = 77 К).

Оценка величины критического тока была проведена по модели Бина из с; кривых намагниченности М(Н)

5 -е- - В1-2223

;} □ - В1-2223+0,05мас. % тес построенных по результатам В/-2223+0.1иас.%Тас измерений магнитного момента при Т

= 77К во внешнем магнитном поле Я,

направленном параллельно оси

таблеток. Петли намагниченности для

образцов содержащих 0,05; 0,1; 0,2

мас.% добавки ТаС при Т = 77 К

представлены на рис.17, в качестве

примера. Видно, что для образцов с

добавками площади петель М(Н)

значительно больше, чем для

исходного образца. Подобная

зависимость наблюдалась также в

случае добавок и КЬС

Выполненное исследование

показывает следующие увеличения ]с

(11=0) для образцов с добавками по

отношению к образцу без добавок: Вь

2223+0,05мас.%ТаС, - 1,97 раз; Вь

2223+0,1 мас.% ТаС - 1,98 раз; образец

Вь2223+0,2мас.% ТаС - 2,05 раза,

соответственно.

Такое повышение плотности

критического тока образцов В1-2223

связывается с усилением пиннинга за

счет введения ультрадисперсных

частиц. Как известно, по механизму

воздействия на критический ток Вь

ВТСП такие добавки можно, в первом приближении, разделить на две основные

группы. Добавки замещения (ДЗ), при введении которых в кристаллической решетке

2000-1

/ео(Нч

к,4'

1200-{

см

о" 8001

400

о *

17 Л ' ° Л

П Л

81-2223

□ 61-2223+0. »»¡¡ей тС

Л В1-2223 ■*■ 0.1 мас.% ТзС > В1-2223 + 0 1 мас.% 813Ы4Ю04иш)

13 81-2223 + 0.1мзс.% БЯЛМда 14 чш)

Ъ В1-2223 + 0.1иас% &ЗШ(Р,4шм) Л В1-2223*0.1ЮС.'.'.М

п "

~Г"

10 20 30 40 50 Н, мТл

Рис.18. Зависимость плотности критического тока }с от внешнего магнитного поля Н для образцов с содержанием добавки 0,1 мае. % (Т = 77 К).

происходит замещение атомов основных компонентов на атомы компонентов вводимых добавок, и добавки внедрения (ДВ), не взаимодействующие или слабо взаимодействующие с матрицей и сохраняющиеся в виде обособленных частиц в материале [5]. Считается, что они не вносят существенных изменений в кристаллическую структуру сверхпроводящей матрицы, то есть являются как бы «химически инертными» по отношению к материалу сверхпроводника. При равномерном распределении в объеме сверхпроводящей матрицы они образуют систему дисперсных дефектов и потенциально могут служить центрами пиннинга.

Уточнение структур В1-2223 в исходном образце и образце, содержащем 0,27% мас.% ZrN, отвечающем максимуму на зависимости ]с - концентрация добавки не

выявило их существенных различий. Их периоды решеток практически совпадают Са = 5,409(4)А; Ь = 5,408(7) А; с = 37,141(6) А, и = 5,409(2) А;

6^5,407(1) А; Сй.л=37,13(8) А). Не изменились существенно и атомные параметры Вь2223 при введении добавки 2гМ. Это позволяет отнести порошки 2гЫ к добавкам типа внедрения. Поскольку размер частиц добавки (3 мкм) значительно превосходил длину когерентности (£ = 10.4) можно предположить, что увеличение }с в этом случае связано с пиннингом на границах зерен, протяженность которых, очевидно, при введении дисперсных порошков добавок и возрастании гетерогенности структуры, заметно увеличивается.

Как было показано в [6], пиннинг на некогерентных границах матрица (УВагСизСЬ.х) - частицы второй фазы (У2ВаСи05), позволяет повысить плотность критического тока, как минимум, на порядок. По-видимому, в известной мере подобный эффект достигается и в исследованных материалах. Как видно из рис.19, зависимость плотности критического тока от содержания добавок ]с(т) имеет куполообразный характер с положением максимума, зависящим от концентрации и вида добавки. Среди исследованных нами систем наиболее отчетливо эта зависимость проявилась при введении добавок карбида ниобия КЬС (рис.19.).

0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 Концентрация добавок, мас.%

Рис.19. Зависимость плотности критического токаус от концентрации добавок.

В случае добавок ТаС зависимость ]с{т) не достигла максимума, очевидно, вследствие того, что оптимальное число частиц, принимаемых, в первом приближении, за число центров пиннинга, в этом случае достигается при больших значениях концентрации добавки. В случае добавок 2тЫ вводились частицы значительно большего диаметра, по сравнению с системами, содержащими добавки №>С и ТаС. Поэтому протяженность границ в этом случае меньше и требуется значительно большее их количество для достижения оптимального значения п отвечающее (ттах). Интерпретация зависимостей, величины критического тока от содержания добавок была осложнена тем обстоятельством, что при исследовании различных систем вводили порошки различной дисперсности. Зависимость критического тока }с от размера частиц вводимых добавок (в пределах 0,04-0,4 мкм) исследована для системы В1-2223 - Установлено, что для этой системы с точки

зрения повышения jc размер частиц 5~ от 0,1 до 0,3 мкм вводимого порошка является оптимальным.

Выводы

1. Показано, что синтез соединения В1-2223, в том числе с использованием прекурсоров - многоступенчатый процесс, включающий промежуточную стадию, во время которой в материале образуются фазы В1-2223 с различными периодами решеток. Модулированная структура возникает на его заключительной стадии. Образование фазы Вь2223 из прекурсоров стимулируется наличием жидкой фазы в материале исходной шихты во время термической обработки.

2. Исследование структур В1-2212 и В1-2223 показало, что центрами пиннинга в Вь ВТСП могут служить атомно-кристаллические дефекты, возникающие вследствие искажений сверхпроводящих слоев СиСЬ в результате модулированных смещений, и точечные дефекты в слоях, образованных атомами кальция при замещении их на тяжелые катионы (Бг, В1). Высокотемпературные сверхпроводящие висмутовые купраты обладают более дефектной кристаллической структурой по сравнению с Т1- и Н»-купратами.

3. Оптимизированы режимы нанесения толстых (300-700 мкм) ионно-плазменных

покрытий из Вь2212 на серебряную подложку, позволяющие формировать слои Вь

2212 в аморфизированном состоянии, а также параметры ступенчатого отжига,

проводимого для достижения плотной микроструктуры. Результаты исследований 20

структуры и критических токов этих покрытий соответствуют модельным представлениям, согласно которым в ленточных композитах из Bi-БТСП при термообработке, проводимой с подплавлением основного материала, ориентированные слои сверхпроводника формируются на границе с подложкой и в приповерхностных слоях. Эти покрытия характеризуются хорошей адгезией с подложкой и могут быть рекомендованы как исходный материал для технологии PIT.

4. Выраженная базисная текстура формируется только в тонких слоях материалов из Bi-БТСП, полученных прокаткой порошков на металлических подложках, в которых подавляется рост неблагоприятно ориентированных кристаллов при термообработке. Отклонение ориентировок кристаллитов относительно идеальной базисной текстуры в них не превышало 8~10°. Ориентированные сверхпроводящие слои, отделяющиеся от подложки, используются в проводимых в настоящее время экспериментах по получению высокотекстурированных ленточных материалов из Bi-2223. Результаты этих экспериментов послужили предметом для авторской заявки на новый «Способ получения многослойных сверхпроводящих лент № 200В-143-0-90 Приоритет от 31.10.08.» с использованием предварительного текстур ирования.

5. Показано, что введение ультрадисперсных порошков тугоплавких соединений ZrN, NbC, Si3N4, ТаС в керамические образцы Bi-2223 позволяет увеличить более чем в 2 раза их критический ток jc. Зависимость jc от содержания различных добавок имеет, куполообразный характер с положением максимума, зависящим от концентрации и вида добавки. Согласно выполненному уточнению параметров структуры Bi-2223 они не претерпевают изменения при введении добавок ZrN. Рост критического тока в этих системах связывается с пиннингом на границе частиц вводимой добавки и матрицы.

6. Критические гоки всех исследованных образцов соединения Bi-2212, включая ионно-плазменные покрытия, при температуре жидкого гелия характеризуются крайне слабой зависимостью jc от напряженности магнитного поля Н при Н>14Тл и его, так же как и соединение Bi-2223, следует рассматривать как весьма перспективную основу для разработки материалов магнитных систем с напряженностью магнитного поля свыше 20 Тл, эксплуатируемых при гелиевых температурах.

Список работ опубликованных по теме диссертации

1. Михайлов Б.П., Ичкитидзе Л.П., Григорашвили Ю.Е., Шамрай В.Ф., Михайлова А.Б., Синтез, структура и свойства композиционной ВТСП керамики: (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu30io+x+Si3N4/'HeopraHH4ecKHe материалы, 2003 Т.39 №7, С.880-886.

2. Шамрай В.Ф., Калита В.И., Лазарев Э.М., Нижанковский В.И., Гордеев A.C., Комаров А.О., Михайлова А.Б., Сверхпроводящие ионно-плазменные покрытия из Bi-2212 ВТСП на серебряной подложке// Металлы, 2005, No. 6, С.94-101.

3. Михайлов Б.П., И.А.Руднев, П.В.Бобин, А.Р.Кадырбаев, С.В.Покровский, А.Б. Михайлова, Функциональные характеристики композита BiiS^CaiCujOitHs/ZrN // Письма в ЖТФ, 2006, Т.32, Вып.20, С.70-76.

4. Михайлов Б.П., И.А.Руднев, Кадырбаев А.Р., Бобин П.В., Михайлова А.Б., Свойства (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu30io+s с нанодобавками тугоплавких нитридов// Неорганические материалы, 2007, Т.43,№3, С. 317-325.

5. Михайлов Б.П., Руднев И.А., Бобин П.В., Кадырбаев А.Р., Покровский C.B., Михайлова А.Б., Структура и функциональные свойства ВТСП композитов на основе Bi-2223 с нанодобавками нитридов, Известия РАН Серия физическая, 2007., Т.71, №8, С. 1145 -1149

6. Шамрай В.Ф., Михайлов Б.П., Кадырбаев А.Р., Михайлова А.Б., Кристаллическая структура и сверхпроводимость порошковых композитов на основе Bi-2223 +ZrN// Перспективные материалы, 2007., № 4, С. 59-65.

7. Михайлов Б.П., Кадырбаев А.Р., Михайлова А.Б., Современное состояние и перспективы разработки и применения сверхпроводников на основе ВТСП соединений, Журнал Функциональных материалов (в печати), 2008-№6.

8. Михайлов Б.П., Ичкигидзс Л.П., Григорашвили Ю.Е., Шамрай В.Ф., Михайлова А.Б., Критический ток высокотемпературной сверхпроводящей композиционной керамики: (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu30io+x + Si3N4 //Труды 5 межд. Конф. «Электромеханика, электротехнологии и электроматсриаловсдсние (МКЭЭЭ - 2003), Крым, Алушта, 22- 27 сентября 2003 года,

2003, Часть 1,С. 266-269.

9. Михайлов Б.П., Ичкитидзе Л.П., Григорашвили Ю.А., Шамрай В.Ф., Михайлова А.Б., Влияние ультрадисперсных добавок SijN4 на структуру и сверхпроводящие свойства Bi-2223 керамики.// Сб. Науч. трудов МИФИ, Москва 2003, том 4, С. 139-140.

10. Mikhailov В.Р., Burkhanov G.S., Rudnev I.A., Bobin P.V., Kazin P.E., Ichkitidze L.P., Shamrai V.F., Mikhailova А. В., Preparation, structure and superconducting properties of Bi-2223 ceramics with nano-sized additions of inorganic compounds // 7-th International Workshop High Temperature Superconductors and Novel Inorganic Materials Engineering, June 20-25, 2004, Moscow, Russia,

2004, P.ll.

11. Михайлов Б.П., Руднев И.А., Бобин П.В., Шамрай В.Ф., Михайлова А.Б., Разработка высокотемпературных сверхпроводящих материалов с повышенным уровнем характеристик, Сб. мат. Докл. науч-практ конф. материаловед, обществ России «Создание материалов с заданными свойствами методология и моделирование», Ершово, 23-26 ноября 2004 г., 2004, С. 61-62.

12. Шамрай В.Ф., Лазарев Э.М., Нижанковский В.И., Акимов И.И., Комаров А.О., Михайлова А.Б., Сверхпроводящие материалы из Bi-BTCII для использования в сильных магнитных полях при гелиевых температурах.// Сб. расш. тезисов первой межд. Конф. «Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости», Москва-Звенигород, 18-22 октября 2004 г., 2004, С. 337.

13. Шамрай В.Ф., Комаров А.О., Акимов И.И., Калита В.И., Лазарев Э.М., Михайлова А.Б., Методология создания сверхпроводящего материала из Bi-БТСП для работы в сильных магнитных полях при гелиевых температурах. //Науч-практ. Конф. Материаловед, обществ России «Создание материалов с заданными свойствами», Москва, 2004 г., 2004, С. 34.

14. Михайлов Б.П., Руднев И.А., Кадырбасв А.Р., Бобин П.В., Покровский C.B., Михайлова А.Б., Структура и свойства композитов на основе Bi-содсржащих ВТСП с накоразмерными добавками нитридов.// Труды 2-ой Мсжд. Конф. «Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости» (ФГ1С-06), Звенигород, 9-13 октября 2006 г., 2006, С.290-291.

15. Михайлов Б.П., Руднев И.А., Бобин П.В., Кадырбаев А.Р., Михайлова А.Б., Структурные и функциональные характеристики ВТСП композитов на основе Bi-2223 с наноразмерными добавками нитридов.// Труды XXXIV Сов. по физике низких температур. (LT-34). Лоо, 26-23 сентября 2006 г. Тезисы докладов. Т.2, 2006, Т.2, С. 174-175.

16. Михайлов Б.П., Руднев И.А., Кадырбаев А.Р., Бобин П.В., Михайлова А.Б. Синтез, структура и функциональные характеристики композиционных ВТСП керамик на основе Bi-2223// Сб. материалов докладов IV науч.-практ. Конф. материаловедчсских обществ России. «Новые градиентные и слоистые композиты». Москва, Ершово, 21-24 ноября 2006 г, 2006, С. 95-96.

17. Михайлова А.Б., Шамрай В.Ф., Лазарев Э.М., Структурные состояния ионно-плазменных покрытий из Bi-2223, Труды Российской науч. Конф. «Материалы ядерной техники от фундаментальных исследований к инновационным решсниям»(МАЯТ-ОФИЭ-2006), Краснодарский край., г.Туапсе, 3-7октября 2006 г., 2006, С. 111.

18. Михайлова А.Б., Структурные состояния материала из Bi-2223 допированного ультрадиспсрсными частицами ZrN.// Груды молодых науч. Сотр. и аспирантов ИМЕТ им.А.А.Байкова РАН, г.Москва, 20-22 ноября 2006г. 2006, С.58-62.

19. Михайлов Б.П., Руднев И.А. , Кадырбаев А.Р., Бобин П.В., Михайлова А.Б., Влияние наноразмерных нитридов тугоплавких металлов (Nb, Ti, Zr, Hf, Ta) на структуру и функциональные характеристики Bi-BTCü соединений, Труды Мсжд. Конф. «Магниты и магнитные материалы», г.Суздаль, 2-6 октября 2006 г., 2006.

20. Михайлов Б.П., Руднев И.А., Кадырбаев А.Р., Бобин П.В., Михайлова А.Б. Влияние наноразмерных нитридов тугоплавких металлов (Hf, Zr, Nb, Та, Al) на структуру и функциональные характеристики ßi-ВТСП соединений.// Горный информационно-аналитический бюллетень, Отдельный выпуск 2, Функциональные металлические материалы, Изд-во МГГУ, 2007, С. 62-78.

21. Михайлов Б.П., Руднев И.А., Тимофеев А.А., Кадырбаев А.Р., Шамрай В.Ф., Михайлова А.Б. Структура тонких Bi-2223 покрытий, полученных прокаткой на металлических подложках с различным модулем упругости, Перспективные Материалы, Спец. выпуск, Материалы IX Российско-Китайского симпозиума Новые материалы и технологии, Т.2, 19-22 сентября 2007 г. Астрахань, 2007, С.407-411.

22. Михайлов Б.П., Руднев И.А., Тимофеев А.А., Кадырбаев А.Р., Шамрай В.Ф., Михайлова А.Б. Структура и свойства покрытий из ВТСП керамики на различных металлических подложках, Перспективные материалы, Спец. Вып.: Труды XIX Междунар. Конф. Материалы с особыми физическими свойствами и магнитные системы г. Суздаль, 1-5 октября 2007 г.,С. 56-60.

23. Михайлова А.Б. Исследование структурных состояний сверхпроводящих покрытий из Bi-2223, полученных прокаткой на металлических подложках с различным модулем упругости, Перспективные материалы. Специальный выпуск ноябрь 2007 г. Материалы IV Российской ежегодной конференции молодых научных сотрудников и аспирантов. 20-22 ноября 2007 г. Москва, 2007, С. 268-273.

24. Михайлова А.Б. Структура, микроструктура и критические токи материалов на основе Bi-ВТСП., Перспективные материалы. Специальный выпуск (5) ноябрь 2008 г. Материалы V Российской ежегодной конференции молодых научных сотрудников и аспирантов. 11-13 ноября 2008 г. Москва, 2008, С. 315-320.

25. Михайлов Б.П., Кадырбаев А.Р., Михайлова А.Б., Шамрай В.Ф., Руднев И.А., Л.П.Ичкитидзс. Структурные трансформации и свойства покрытий на основе соединений (Bi-2223, Bi-2212, Y-123) полученных прокаткой на подложках с различной механической прочностью. Сб. трудов III международной конф. «Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости», Москва, ФИАН, 2008, С.270-271.

Цитируемая литература

1.Majewski P. Phase diagram studies in the system Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O-Ag. Supercond. Sci. Techno 1., v. 10,1997, pp. 453 - 467.

2. S. Nhien, G. Desgardin, Synthesis and reaction mechanism of the high-Tc 2223 phase in the (Bi,Pb)-Sr-Ca-Cu-0 system Physica C, 1996 V. 272 №3-4 P.309-318.

3. Cecchetti E., Ferreira P.J., Vander Sande J.V. A model for texture development in ВТСП high-Tc superconductors. Supercond.Sci. Tcchnol.139 2000. P1270-1278.

4. Buhl D., Lang Т., Cantoni M., Risold D., Hallstedt В., Gauckler L.J. Critical current densities in Bi-2212 thick films // Physica С., V. 257. 1996. P. 151-159.

5. Rudnev I.A., Eremin A.V., Khodot A.E., Mikhailov B.P., Johansen Т.Н. //Magnetic flux penetration into polycrystalline superconducting (В^РЬ^ггСагСизОкм ceramics containing additions of inorganic compounds //Inorganic Materials, 39, Suppl.2, s.l 13-S120 (2003).

6. Митин A.B., Елесин В.Ф., Кошурников В.А., Инженерная физика, №1,2003, С.37,. ЖЭТФ, 106, 1773, (1994).

Подписано в печать 12 мая 2009 г. Объем 1,2 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 526 Отпечатано в Центре оперативной полиграфии ООО «Ол Би Принт» Москва, Ленинский пр-т, д.37

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата технических наук, Михайлова, Александра Борисовна

Введение.

Актуальность темы.

Цель работы.

Научная новизна.

Практическая значимость работы.

Апробация работы.

Публикации.

Структура диссертации.

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Особенности температурных зависимостей и температурных свойств Вь ВТСП.

1.2. Кристаллические структуры ВТСП.

1.3. Фазовые равновесия в системе В1гОз - БгО - СаО - СиО, приводящие к образованию гомологов ряда В128г2Сап.1Сип02п+4.

1.4. Проблема текстурирования материалов на основе В1-ВТСП.

1.5. Влияние контролируемых примесей на сверхпроводимость.

ВьВТСП.

1.6. Методы изготовления длинномерных изделий.

1.7. Выводы из литературного обзора.

Глава 2. Методика эксперимента.

2.1. Образцы, использованные в работе: их характеристики, обозначения, особенности изготовления и подготовки к исследованию.

2.2. Рентгенофазовый анализ.

2.2.1. Качественный рентгенофазовый анализ.

2.2.2. Количественный рентгенофазовый анализ.

2.2.3. Уточнение структуры рентгеновским методом Ритвелда.

2.3. Исследование текстуры.

2.4. Измерения критических токов.

2.4.1. Измерения транспортных критических токов ионно-плазменных покрытий и многожильных композитов из ВьВТСП в серебряной оболочке в магнитных полях 0<Н< 18 Тл при Т=4,2 К.

2.4.2. Оценка величины критического тока многожильных композитов и ионно-плазменных покрытий по результатам измерений магнитного момента в магнитных полях до 14 Т при 4,2< Т<77 К.

2.4.3. Оценка величины критического тока образцов с добавками тугоплавких соединений по результатам измерений магнитного момента при 4,2< Т<77 К

2.5. Исследование микроструктуры поликристаллических образцов соединений ЕНгЗггСагСизОю+х, Е^ЭггСагСизОю+хИ многожильных композитов на их основе методами оптической и растровой электронной микроскопии.

2.6. Термический и термогравиметрический анализ поликристаллических образцов соединений Е^ЭггСагСизОю+хИ В128г2Са2СизОю+х.

Глава 3. Экспериментальные результаты.

3.1. Структурные состояния и критические токи поликристаллических образцов и композитов из ЕП-2223.

3.1.1. Приготовление образцов и подготовка их к исследованиям.

3.1.1.1.Приготовление керамических таблеток из порошка Вь2223, полученного методом совместного осаждения карбонатов (серия образцов Т).

3.1.1.2. Приготовление образцов соединения ЕН-2223 методом твердофазного синтеза (образцы серии Б).

3.1.1.3. Многожильные композиты из Вь

3.1.2. Термогравиметрическое исследование поликристаллического образца Вь 2223.

3.1.3. Рентгенофазовый анализ образцов Вь2223.

3.1.3.1. Рентгенофазовый анализ керамических образцов соединения В1-2223 полученных методом твердофазного синтеза (образцы серии Б).

3.1.3.2. Рентгенофазовый анализ порошка В1-2223, изготовленного методом совместного осаждения карбонатов и керамических таблеток, изготовленных на его основе (образцы серии Т).

3.1.4. Исследование структуры соединения Вь2223 методом Ритвелда.

3.1.5. Исследование микроструктуры и критических токов поликристаллических образцов Вь

3.1.6. Исследование многожильных композитов на основе Вь

3.1.6.1. Исследование критических токов.

3.1.6.2. Исследование микроструктуры образцов многожильных композитов.

3.1.7. Исследование воздействий прокатки на структурные состояния и сверхпроводимость поликристаллических образцов Bi-2223.

3.1.7.1. Приготовление холоднокатаных покрытий из Bi-2223 на пластинчатых подложках с различным модулем упругости.

3.1.7.2. Исследование микроструктуры холоднокатаных покрытий из Bi-2223 на пластинчатых подложках с различным модулем упругости.

3.1.7.3. Исследование катионного состава структурных фаз в покрытиях после холодной прокатки и термообработки.

3.1.7.4. Рентгенографическое исследование фазового состава и текстуры холоднокатаных покрытий из Bi-2223 на пластинчатых подложках с различным модулем упругости.

3.1.7.5. Выбор температурных и временных интервалов отжига для холоднокатанных покрытий из Bi-2223 на металлических подложках с различным модулем упругости.

3.1.7.6. Исследование сверхпроводящих характеристик холоднокатаных покрытий из Bi-2223 после термообработки при 840 °С в течение 8 часов.

3.1.8. Выводы.

3.2. Исследование ионно-плазменных покрытий из Bi-2212.

3.2.1. Технология нанесения покрытий.

3.2.2. Подготовка порошка для нанесения покрытий.

3.2.3. Уточнение структуры соединения Bi-2212 по данным рентгенографического исследования порошка используемого для напыления покрытий.

3.2.4. Исследование массивных колец из Bi-2212, полученных ионно-плазменным методом.

3.2.5. Исследование структуры ионно-плазменных покрытий из Bi-2212, нанесенных на серебряную подложку.

3.2.5.1. Покрытия на серебряной подложке после напыления.

3.2.5.2. Термическая обработка покрытий.

3.2.5.3. Покрытия на серебряной подложке, подвергнутые термической обработке.

3.2.6. Исследование критических токов покрытий.

3.2.6.1. Измерения магнитного момента.

3.2.6.2. Измерения транспортного критического тока композита: ионно-плазменное покрытие из Bi-2212 - серебряная подложка.

3.2.7. Критические токи 19 -жильного композита из Bi-2212 в Ag-оболочке (J13)

3.2.8. Выводы.

3.3. Исследование влияния ультрадисперсных частиц тугоплавких неорганических соединений на критические токи и микроструктуру Bi

3.3.1. Выбор композитов.

3.3.2. Рентгенофазовый анализ образцов Bi-2223 содержащих добавки NbC, ТаС, ZrN, Si3N4.

3.3.3. Исследование закономерностей изменения критических токов поликристаллических образцов Bi-2223 в результате допировании ультрадисперсньтми добавками соединений ZrN, ЫЬС, ТаС при Т=77К

3.3.4. Исследование микроструктуры поликристаллических образцов Вь2223 допированных ультрадисперсными добавками соединений №>С, ТаС, 813М

3.3.5. Параметры кристаллической структуры соединения Вь2223, входящего в состав композита с добавкой 0,27 мае. %

3.3.6. Магнитные свойства и структура Вь2223, содержащего оптимальную концентрацию №>С.

3.3.7. Выводы.

Введение диссертация по физике, на тему "Структура и критические токи висмутовых высокотемпературных сверхпроводников"

Материалы из высокотемпературных сверхпроводников типа висмутовых купратов (ВьВТСП) находят в настоящее время применение в электротехнике как длинномерные сильноточные композиты. Более широкое их использование, однако, сдерживается низкими значениями критического тока во внешнем магнитном поле. Так же как и другие высокотемпературные сверхпроводники, ЕН-ВТСП, обладают некоторыми особенностями физических свойств, такими как резкие зависимости критического тока от температуры и магнитного поля. Они обусловлены, прежде всего, сильными термическими флуктуациями, ослабляющими силу пиннинга магнитных вихрей на структурных несовершенствах, обеспечивающих высокие плотности критического тока. Поэтому одна из наиболее актуальных задач структурных исследований ВТСП-материалов вытекает из необходимости выявления таких структурных несовершенств, способных выполнять роль эффективных центров пиннинга и повышать критические токи.

Для ВьВТСП характерна резкая анизотропия критических токов, обусловленная слоистым характером их кристаллической структуры. Дефекты на атом-но-кристаллическом, или напоуровне, порядка длины когерентности, рассматриваются в них, обычно, как наиболее очевидные центры пиннинга. Поэтому выявление особенностей кристаллической структуры служит необходимым звеном в исследованиях, посвященным критическим токам материалов на их основе. Слоистый характер кристаллических структур, предъявляет также достаточно очевидное требование к материалам, разрабатываемым на основе ВьВТСП, а именно, создание в них выраженной базисной текстуры. В случае реализации такой текстуры основной структурный элемент, с которым связывается наличие сверхпроводимости в медных купратах - плоскости С11О2, оказываются с хорошим приближением ориентированы вдоль направления транспортного тока.

Отсутствие признанной теории, объясняющей феномен высокотемпературной сверхпроводимости на фундаментальном уровне, в известной мере, компенсируется модельными представлениями, позволяющими в практической деятельности интерпретировать полученные результаты и планировать эксперименты, в которых ставится задача установления взаимной связи между структурными параметрами и сверхпроводящими характеристиками. Среди них следует отметить кристаллохимическую модель «резервуар - плоскость», в которой достижение высоких значений критической температуры Тс связывается с оптимальной концентрацией носителей в сверхпроводящем фрагменте структуры, образованном плоскостями Си02. Эта модель достаточно хорошо воспроизводит, например, зависимость Тс от состояния окисления катионов, оптимизируемом на заключительном этапе изготовления сверхпроводящих композитов - их термообработке, которая необходима для создания в материале плотной ориентированной структуры.

Настоящая работа посвящена исследованию особенностей кристаллических структур ЕН-ВТСП в поликристаллических материалах на их основе, их микроструктур и влиянию этих параметров на сверхпроводящие характеристики. Цель работы

Исследовать структуру В1-2223 и ЕН-2212 высокотемпературных сверхпроводников для разработки сверхпроводящих материалов, обладающих высокой токонесущей способностью.

Достижение указанной цели потребовало решения следующих задач:

1. Исследовать методами рентгеноструктурного анализа структуру Вь2223 и Вь 2212 для выявления дефектов атомно-кристаллического уровня, способных выполнять роль эффективных центров пиннинга.

2. Изучить кинетику образования соединения В1-2223 методами твердофазного синтеза, в том числе, из прекурсоров.

3. Исследовать возможность получения тонких текстурированных покрытий из В1-2223 методом прокатки порошков на подложках из различных металлических материалов.

4. Исследовать структурные трансформации при получении сверхпроводящих В1-2212 ионно-плазменных покрытий на серебряной подложки с целью оптимизации их технологии.

7. Провести исследование критических токов, микроструктуры многожильных композитов из ЕН-ВТСП. Научная новизна

1. Установлены основные структурно-образующие этапы процесса формирования фазы Вь2223 в поликристаллических образцах и композитах. Образование модулированной структуры в этой схеме рассматривается как заключительная стадия этого процесса.

2. Изучены атомно-кристаллические дефекты в структуре Вь2212 и В ¡-2223 и их влияние на механизм пининнга вихрей магнитного поля в этих соединениях.

3. Изучены процессы текстурообразования и эволюции микроструктуры в сверхпроводящих композитах типа «порошок - подложка» при прокатке порошка Вь2223 на металлических подложках с различным модулем упругости; на их основе разработан оригинальный способ получения плотных покрытий из Вь 2223 на подложках из различных металлов.

5. В результате комплексного исследования поликристаллических образцов Вь 2223, допированных добавками М)С, ТаС и установлено, что они относятся к добавкам, действующим по типу «внедрения» и позволяют достигнуть двухкратного увеличения критического тока. Установлена зависимость критического тока от дисперсности частиц при исследовании системы В^2223 - 813К4. Практическая значимость работы

1. Результаты исследований процессов текстурообразования при прокатке в композитах «порошок- подложка» на основе В1-ВТСП использованы при разработке способа получения плотных покрытий. На этот способ подана авторская заявка: «Способ получения многослойных сверхпроводящих лент».

2. С использованием сведений о структуре ионно-плазменных покрытий из В1-2212 на серебряной подложке разработан способ их получения. Эти покрытия рассматриваются, как перспективный материал для использования их в качестве керна в технологии многожильных сверхпроводящих композитов.

3. Установлено повышение критических токов поликристаллических образцов Bi- ВТСП при введении дисперсных не растворяющихся частиц тугоплавких карбидов и нитридов (NbC, ТаС, SisN^ ZrN).

4. В результате уточнения структур Bi-БТСП методом Ритвелда получены новые данные о дефектных состояниях в материалах на их основе, актуальные для развития представлений о механизмах пиннинга в этих системах.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на следующих конференциях:

Международной конференции «Электромеханика, электротехнологии и электроматериаловедение (МКЭЭЭ - 2003), Крым, Алушта, 22- 27 сентября 2003 года.

2. 7-th International Workshop High Temperature Superconductors and Novel Inorganic Materials Engineering, June 20-25, 2004, Moscow, Russia

3. Научно-практической конференции материаловедческих обществ России «Создание материалов с заданными свойствами методология и моделирование», Ершово, 23-26 ноября 2004 г

4. Первой международной конференции «Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости», Москва- Звенигород, 18-22 октября 2004 г.

5. 2-ой Международной конференции «Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости» (ФПС-06), Звенигород, 9-13 октября 2006 г.

6. XXXIV Совещании по физике низких температур. (LT-34). JIoo, 26-23 сентября 2006 г.

7. IV научно-практической конференции материаловедческих обществ России. «Новые градиентные и слоистые композиты». Москва, Ершово, 21-24 ноября 2006 г

8. Российской научной конференции «Материалы ядерной техники от фундаментальных исследований к инновационным решениям» (МАЯТ-ОФИЭ-2006), Краснодарский край., г.Туапсе, 3-7октября 2006 г.

9. Международной конференции «Магниты и магнитные материалы», г.Суздаль, 2-6 октября 2006 г., 2006

10. IX Российско-Китайском симпозиуме «Новые материалы и технологии», 1922 сентября 2007 г. Астрахань

11. XIX Международной конференции «Материалы с особыми физическими свойствами и магнитные системы» г. Суздаль, 1-5 октября 2007 г.

12. Научной сессии МИФИ-2003, Москва 2003

13. На I, II, III, IV,V Российской ежегодной конференции молодых научных сотрудников и аспирантов. Москва, (2004, 2005, 2006, 2007,2008 г.)

14. На III Международной конференции «Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости», Москва, ФИАН, 2008.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 25 печатных работ, из них 7 статей в научных журналах, 16 статей и 2 тезиса докладов в рецензируемых трудах Международных и Всероссийских конференций и симпозиумов. Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. Во введении представлен анализ проблемы, показана актуальность темы, сформулирована цель, научная новизна и практическая ценность диссертационной работы, а также изложены основные результаты, выносимые на защиту.

Заключение диссертации по теме "Физика конденсированного состояния"

Выводы

1. Показано, что синтез соединения Bi-2223, в том числе с использованием прекурсоров - многоступенчатый процесс, включающий промежуточную стадию, во время которой в материале образуются фазы Bi-2223 с различными периодами решеток. Модулированная структура возникает на его заключительной стадии. Образование фазы Bi-2223 из прекурсоров стимулируется наличием жидкой фазы в материале исходной шихты во время термической обработки.

2. Исследование структур Bi-2212 и Bi-2223 показало, что центрами пиннинга в Bi-БТСП могут служить атомно-кристаллические дефекты, возникающие вследствие искажений сверхпроводящих слоев Си02 в результате модулированных смещений, и точечные дефекты в слоях, образованных атомами кальция при замещении их на тяжелые катионы (Sr, Bi). Высокотемпературные сверхпроводящие висмутовые купраты обладают более дефектной кристаллической структурой по сравнению с Т1- и Hg-купратами.

3. Оптимизированы режимы нанесения толстых (300-700 мкм) ионно-плазмеиных покрытий из Bi-2212 на серебряную подложку, позволяющие формировать слои Bi-2212 в аморфизированном состоянии, а также параметры ступенчатого отжига, проводимого для достижения плотной микроструктуры. Результаты исследований структуры и критических токов этих покрытий соответствуют модельным представлениям, согласно которым в ленточных композитах из Bi-БТСП при термообработке, проводимой с подплавлением основного материала, ориентированные слои сверхпроводника формируются на границе с подложкой и в приповерхностных слоях. Эти покрытия характеризуются хорошей адгезией с подложкой и могут быть рекомендованы как исходный материал для технологии PIT.

4. Выраженная базисная текстура формируется только в тонких слоях материалов из Bi-БТСП, полученных прокаткой порошков на металлических под-| . ложках, в которых подавляется рост неблагоприятно ориентированных кристалt лов при термообработке. Отклонение ориентировок кристаллитов относительно идеальной базисной текстуры в них не превышало 5~10°. Ориентированные сверхпроводящие слои, отделяющиеся от подложки, используются в проводимых в настоящее время экспериментах по получению высокотекстурированных ленточных материалов из Вь2223. Результаты этих экспериментов послужили предметом для авторской заявки на новый «Способ получения многослойных сверхпроводящих лент № 2008-143-0-90 Приоритет от 31.10.08.» с использованием предварительного текстурирования.

5. Показано, что введение ультрадисперсных порошков тугоплавких соединений

С, 81з1Ч4, ТаС в керамические образцы Вь2223 позволяет увеличить более чем в 2 раза их критический ток]с. Зависимостьус от содержания различных добавок имеет, куполообразный характер с положением максимума, зависящим от концентрации и вида добавки. Согласно выполненному уточнению параметров структуры В1-2223 они не претерпевают изменения при введении добавок

Рост критического тока в этих системах связывается с пиннингом на границе частиц вводимой добавки и матрицы.

6. Критические токи всех исследованных образцов соединения В1-2212, включая ионно-плазменные покрытия, при температуре жидкого гелия характеризуются крайне слабой зависимостью ус от напряженности магнитного поля Н при Н>14Тл и его, так же как и соединение В1-2223, следует рассматривать как весьма перспективную основу для разработки материалов магнитных систем с напряженностью магнитного поля свыше 20 Тл, эксплуатируемых при гелиевых температурах.

Благодарности

Автор выражает свою искреннюю благодарность профессору д.ф-м.н. Шамраю В.Ф. за руководство научной работой, поддержку и помощь на всех ее этапах; к.т.н. Рудневу А. И.(МИФИ), к.т.н. Ичкитидзе Л.П.(МИЭТ) за помощь в экспериментальной работе. ФГУП ВНИИНМ им. A.A. Бочвара за предоставленные образцы и помощь в процессе синтеза, Российскому фонду фундаментальных исследований (проект №06-03-32720-а) за финансовую поддержку.

Список работ опубликованных по теме диссертации

1. Михайлов Б.П., Ичкитидзе Л.П., Григорашвили Ю.Е., Шамрай В.Ф., Михайлова А.Б., Синтез, структура и свойства композиционной ВТСП керамики: (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3O10+x+Si3N4/HeopraHH4ecKHe материалы, 2003 Т.39 №7, С.880-886.

3. Михайлов Б.П., И.А.Руднев, П.В.Бобин, А.Р.Кадырбаев, С.В.Покровский, А.Б. Михайлова, Функциональные характеристики композита Bi2Sr2Ca2Cu3Oio+s/ZrN // Письма в ЖТФ, 2006, Т.32, Вып.20, С.70-76.

4. Михайлов Б.П., И.А.Руднев, Кадырбаев А.Р., Бобин П.В., Михайлова А.Б., Свойства (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3O10+5 с нанодобавками тугоплавких нитридов// Неорганические материалы, 2007, Т.43, № 3, С. 317-325.

8. Михайлов Б.П., Ичкитидзе Л.П., Григорашвили Ю.Е., Шамрай В.Ф., Михайлова А.Б., Критический ток высокотемпературной сверхпроводящей композиционной керамики: (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Oio+x + Si3N4 //Труды 5 межд. Конф. «Электромеханика, электротехнологии и электроматериаловедение (МКЭЭЭ - 2003), Крым, Алушта, 22- 27 сентября 2003 года, 2003, Часть 1, С. 266-269.

9. Михайлов Б.П., Ичкитидзе Л.П., Григорашвили Ю.А., Шамрай В.Ф., Михайлова А.Б., Влияние ультрадисперсных добавок Si3N4 на структуру и сверхпроводящие свойства Bi-2223 керамики.// Сб. Науч. трудов МИФИ, Москва 2003, том 4, С.139-140.

10. Mikhailov В.Р., Burkhanov G.S., Rudnev I.A., Bobin P.V., Kazin P.E., Ichkitidze L.P., Shamrai V.F., Mikhailova А. В., Preparation, structure and superconducting properties of Bi-2223 ceramics with nano-sized additions of inorganic compounds // 7th International Workshop High Temperature Superconductors and Novel Inorganic Materials Engineering, June 20-25, 2004, Moscow, Russia, 2004, P.l 1.

12. Шамрай В.Ф., Лазарев Э.М., Нижанковский В.И., Акимов И.И., Комаров А.О., Михайлова А.Б., Сверхпроводящие материалы из Bi-БТСП для использования в сильных магнитных полях при гелиевых температурах.// Сб. расш. тезисов первой межд. Конф. «Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости», Москва- Звенигород, 18-22 октября 2004 г., 2004, С. 337.

13. Шамрай В.Ф., Комаров А.О., Акимов И.И., Калита В.И., Лазарев Э.М., Михайлова А.Б., Методология создания сверхпроводящего материала из Bi-BTCn для работы в сильных магнитных полях при гелиевых температурах. //Науч-практ. Конф. Материаловед, обществ России «Создание материалов с заданными свойствами», Москва, 2004 г., 2004, С. 34.

14. Михайлов Б.П., Руднев И.А., Кадырбаев А.Р., Бобин П.В., Покровский С.В., Михайлова А.Б., Структура и свойства композитов на основе Bi-содержащих ВТСП с наноразмерными добавками нитридов.// Труды 2-ой Межд. Конф. «Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости» (ФПС-06), Звенигород, 9-13 октября 2006 г., 2006, С.290-291.

16. Михайлов Б.П., Руднев И.А., Кадырбаев А.Р., Бобин П.В., Михайлова А.Б. Синтез, структура и функциональные характеристики композиционных ВТСП керамик на основе Bi-2223// Сб. материалов докладов IV науч.-практ. Конф. ма-териаловедческих обществ России. «Новые градиентные и слоистые композиты». Москва, Ершово, 21-24 ноября 2006 г, 2006, С. 95-96.

17. Михайлова А.Б., Шамрай В.Ф., Лазарев Э.М., Структурные состояния ионно-плазменных покрытий из Bi-2223, Труды Российской науч. Конф. «Материалы ядерной техники от фундаментальных исследований к инновационным решени-ям»(МАЯТ-ОФИЭ-2006), Краснодарский край., г.Туапсе, 3-7октября 2006 г., 2006, С. 111.

18. Михайлова А.Б., Структурные состояния материала из Bi-2223 допированно-го ультрадисперсными частицами ZrN.// Труды молодых науч. Сотр. и аспирантов ИМЕТ им.А.А.Байкова РАН, г.Москва, 20-22 ноября 2006г. 2006, С.58-62.

19. Михайлов Б.П., Руднев И.А., Кадырбаев А.Р., Бобин П.В., Михайлова А.Б., Влияние наноразмерных нитридов тугоплавких металлов (Nb, Ti, Zr, Hf, Та) на структуру и функциональные характеристики Bi-БТСП соединений, Труды Ме-жд. Конф. «Магниты и магнитные материалы», г.Суздаль, 2-6 октября 2006 г., 2006.

20. Михайлов Б.П., Руднев И.А., Кадырбаев А.Р., Бобин П.В., Михайлова А.Б. Влияние наноразмерных нитридов тугоплавких металлов (Hf, Zr, Nb, Та, AI) на структуру и функциональные характеристики Bi-БТСП соединений.// Горный информационно-аналитический бюллетень, Отдельный выпуск 2, Функциональные металлические материалы, Изд-во МГГУ, 2007, С. 62-78.

21. Михайлов Б.П., Руднев И.А., Тимофеев A.A., Кадырбаев А.Р., Шамрай В.Ф., Михайлова А.Б. Структура тонких Bi-2223 покрытий, полученных прокаткой на металлических подложках с различным модулем упругости, Перспективные Материалы, Спец. выпуск, Материалы IX Российско-Китайского симпозиума Но 1 вые материалы и технологии, Т.2, 19-22 сентября 2007 г. Астрахань, 2007, С.407-411.

22. Михайлов Б.П., Руднев И.А., Тимофеев A.A., Кадырбаев А.Р., Шамрай В.Ф., Михайлова А.Б. Структура и свойства покрытий из ВТСП керамики на различных металлических подложках, Перспективные материалы, Спец. Вып.: Труды

XIX Междунар. Конф. Материалы с особыми физическими свойствами и магнитные системы г. Суздаль, 1-5 октября 2007 г.,С. 56-60.

24. Михайлова А.Б. Структура, микроструктура и критические токи материалов на основе Bi-БТСП., Перспективные материалы. Специальный выпуск (5) ноябрь 2008 г. Материалы V Российской ежегодной конференции молодых научных сотрудников и аспирантов. 11-13 ноября 2008 г. Москва, 2008, С. 315-320.

25. Михайлов Б.П., Кадырбаев А.Р., Михайлова А.Б., Шамрай В.Ф., Руднев И.А., Л.П.Ичкитидзе. Структурные трансформации и свойства покрытий на основе соединений (Bi-2223, Bi-2212, Y-123) полученных прокаткой на подложках с различной механической прочностью. Сб. трудов III международной конф. «Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости», Москва, ФИАН, 2008, С.270-271.

Заключение

В диссертации изложены результаты исследований высокотемпературных сверхпроводников В1-2223 и В1-2212 выполненные на образцах, полученных твердофазным спеканием, в том числе, с помощью прекурсоров, подвергнутых прокатке; ионно-плазменных покрытий и содержащих допирующие добавки тугоплавких неорганических соединений. Выявлены структурные факторы, играющие доминирующую роль в формировании сверхпроводящих характеристик этих материалов.

Из результатов выполненного исследования и сравнения их с литературными данными следует, что кристаллическая структура ВМЗТСП более «дефектна», по сравнению с другими ВТСП, среди которых имеются представители с критической температурой превышающей 100 К, такими как Т1- и Ь^-ВТСП. Эта дефектность проявляется, прежде всего, в наличии модулированных искажений, которые особенно заметны в слоях В1-0 или блоке «резервуар заряда». Они затрагивают и сетки С11О2, с которыми в высокотемпературных сверхпроводниках связывается наличие сверхпроводимости. В результате возникновения таких искажений атомы меди заметно смещены от центров квадратов Си04, основного структурно-образующего элемента сеток Си02. В соответствующих сетках таллиевых и ртутных купратов атомы меди расположены практически в центрах таких квадратов [27-39]. Подобные смещения меди от центров четырехугольников Си04 наблюдаются и в структуре соединения СиО (тенорите), который в некоторых работах рассматривается в качестве «прародителя» сверхпроводящих купратов, а смещение меди от центров С11О4 в них связывается с неэквивалентностью связей медь-кислород [235]. Как уже отмечалось выше, коррелированный характер искажений, возникающих вследствие модулированных смещений, приводит к образованию в плоскостях С11О2 полос, перпендикулярных вектору модуляций, с пониженной критической температурой создавая, тем самым, предпосылки коллективному пиннингу типа колумнарных дефектов.

Сверхструктурные пики, указывающие на образование модулированной структуры, фиксировались нами при рентгеновском анализе практически всех исследованных поликристаллов В1-2212. В случае В1-2223, возможно, вследствие большей стабильности сверхпроводящего перовскитного блока, содержащего три сетки Си02 вместо двух, формирование модулированной структуры затруднено. Как было показано в (раздел 3.1.3.1.), синтез соединения ЕН-2223 в керамических образцах, даже из прекурсоров, достаточно длительный процесс, включающий промежуточную стадию, во время которой в материале образуется целый набор таких фаз с различными периодами решеток и, очевидно, различным химическим составом. Модулированные смещения в решетке возникают на заключительной стадии этого процесса. Наблюдение модулированной структуры ЕН-2223 на монокристаллах с совершенной субструктурой, о котором сообщалось в [22] дает основание предположить, что они формируются при определенных условиях, благоприятствующих ориентированному росту пластин сверхпроводящей фазы. По-видимому, именно такие условия и возникают на границе слой прекурсора - серебро при термообработке композитов: подложка из серебра, с одной стороны, стимулирует ориентированный рост кристаллов, а, с другой, снижая температуру плавления, обеспечивает приток питающей жидкости. В результате действия этих факторов, на границе создаются, (см. раздел 1.4.), условия для формирования совершенной микроструктуры, которая при исследовании композитов с высокими значениями у'с была охарактеризована нами «микроструктура с наезжающими друг на друга кристаллами типа кирпичной кладки».

Концептуально, разработка технологий, направленных на формирование тонких слоев в сверхпроводящих композитах является основным направлением разработки ВТСП-материалов с высокой токонесущей способностью. Эта тенденция проявляется не только при их изготовлении методом «порошок в трубе», но и в технологии покрытий (ионно-плазменных, шликерных и др.), где самым непосредственным образом обнаруживается обратная зависимость критического тока лент от толщины покрытий [236]. Она обусловлена, прежде всего, более благоприятными условиями формирования острой базисной текстуры в тонких слоях. Согласно существующим модельным представлениям, при термической обработке композитов из В1-ВТСП пластинчатые кристаллы сверхпроводящей фазы на ранних стадиях затвердевания упорядочение выстраиваются и прилипают своей осью с перпендикулярно контактной серебряной поверхности или свободной поверхности (в случае покрытий) [116]. Однако, в дальнейшем, кристаллизация, особенно в достаточно толстых слоях, осуществляется уже на прилипших кристаллах, приводя к формированию в центральной части сверхпроводящего слоя скоплений, локально выстроенных кристаллов, не имеющих единой ориентированной структуры. В результате, достаточно совершенной текстурой обладают только фрагменты слоев, прилегающих к подложке или поверхности покрытия, в центральной же их части всегда возникают зародыши пластин достаточно произвольных ориентировок, в том числе, перекрывающих движение транспортного тока. В сверхпроводящих композитах «ВьВТСП - серебро» весьма актуален также вопрос сцепления сверхпроводящих слоев с подложкой. В полученных нами ионно-плазменных покрытиях из Вь2212 хорошая адгезия сверхпроводящего слоя с подложкой достигается, прежде всего, за счет специфики самого метода («вбивание» с большой скоростью частиц, находящихся в твердо-жидкофазном состоянии, в подложку). Сцепление ориентированных слоев сверхпроводящей фазы с подложкой облегчается тем, что предложенным споо собом удается получать аморфизированные слои В1-2212 . Это обстоятельство может оказаться весьма ценным при использовании этих покрытий, в дальнейшем, в качестве керна в технологии «порошок в трубе».

В сверхпроводящих ленточных композитах из ВьВТСП, производимых по технологии «порошок в трубе», формирование тонких слоев, геометрия которых во многом ограничивает рост таких «неправильно» растущих кристаллов, достигается за счет прокатки «сырого» композита. Моделирование процесса формирования тонких слоев при прокатке порошков нанесенных на различные металлические подложки проведено нами в заключительной части главы 3.1. Было показано, что при подборе определенных режимов прокатки, образующиеся при расплющивании зерен сверхпроводника блины, формируют плотное тонкое покрытие, ориентированность зерен сверхпроводника в котором в значительной мере определяется параметрами процесса прокатки.

Успехи в технологии сверхпроводящих композитов на основе В1-2223, достигнутые, в основном, благодаря оптимизации их микроструктуры позволили получить на них значения критического тока, которые открывают возможности их практического применения.

3 Преимущество использования аморфизированного состояния материала в качестве керна продемонстрировано ранее при изготовлении многожильных композитов из БИ-2212 [229]

Дефекты типа колумнарных, к которым можно отнести полосы искажений, возникающих при фрагментации сеток Си02 в результате образовании модулированной структуры, относятся к дефектам с высокой энергией пиннинга вихрей. Они особенно эффективны для повышения критических токов при достаточно высоких температурах. В тоже время, поскольку ВьВТСП обладают исключительно высокими критическими магнитными полями (НС2> 100 Тл), весьма актуальна проблема использования их для разработки сверхпроводящих материалов, предназначенных для эксплуатации в сильных магнитных полях (свыше 20 Тл). Эксперименты, по измерению критических токов в магнитных полях до 18 Тл показывают, что для всех исследованных нами материалов характерна крайне слабая зависимость ]С(Н) при Н> 14 Тл. Таким образом, они могут рассматриваться, как весьма перспективные материалы для эксплуатации в магнитных полях свыше 20 Тл, при использовании гелия в качестве криоагента. При таких температурах весьма эффективен пиннинг на точечных дефектах. В качестве таких дефектов в ВьВТСП обычно рассматривались кислородные вакансии. Результаты уточнений кристаллических структур В1-2223 и В1-2212 указывают на возможность пиннинга на точечных дефектах, образующихся в результате замещения кальция на тяжелые катионы (висмута или стронция). Поскольку кальций, через короткие расстояния кальций-кислород связан со сверхпроводящими слоями Си02, такое замещение, проецируясь на сетки Си02 может привести к нарушению периодичности потенциала и Тс на расстояниях нескольких периодов решетки, сравнимых с длиной когерентности

Как видно из результатов измерений критических токов В1-ВТСП композитов, полученных нами из ВНИИКП и из работ [224], величины ус(77 К) в собственном магнитном поле приближаются к значениям порядка сотни ампер на сечение (4x0,3 мм), то есть, близки к требованиям, предъявляемым к коммерческим сильноточным проводникам. Однако, величина критического тока во внешнем магнитном поле Н остается на неудовлетворительном уровне. Как видно из рис 3.13., уже в магнитном поле Н~ 1Тл критический ток при азотной температуре снижается до недопустимо низкого уровня. В этой связи представляется, что резерв повышения критического тока за счет создания в этих материалах искусственных центров пиннинга при введении дисперсных частиц тугоплавких неорганических соединений является одним из актуальных направлений. Как было показано в главе 3.3., включение в поликристаллические образцы В1-2223 ультрадисперсных порошков нитридов и карбидов переходных металлов позволило, как минимум, в два раза повысить величину критического тока. Выполненные структурные исследования указывают на то, что порошки этих соединений действуют как частицы внедрения, создавая дополнительный пиннинг на границах частица - сверхпроводящая матрица. Нельзя исключить, что введение таких частиц приводит также к формированию более плотной микроструктуры и улучшению межзеренных контактов.

Выполненное исследование не ставило своей целью охватить все аспекты многогранной проблемы взаимной связи структурных состояний и сверхпроводимости ВьВТСП. В тоже время, из его результатов следует, что необходим комплексный подход к проблеме повышения критических токов материалов на их основе, который предполагает формирование системы кристаллоструктурных дефектов на наноуровне и оптимизацию микроструктуры, характеризуемую высокой степенью текстурированности сверхпроводящей матрицы и наличием микрогетерогенных частиц, способных выполнять роль центров пиннинга.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата технических наук, Михайлова, Александра Борисовна, Москва

1. Blatter G., Feigelman M.V., Geshkenbein V.B., Larkin A.I., Vinokur V.M.// Vortices in high- temperature superconductors. Rewiews of modern physics. V.66, №4, P. 1125-1264.

2. Bean C.P. Phys.Rev.Lett. 1962. V.8. P.250

3. Kim Y.B., Hempctead C.F., Strand A.R., Phys. Rev. 1963. V.129, P.528

4. Chen D.X., Goldfarb R.B.// Kim model for magnetization of type-II superconductors. J. Appl. Phys. 1989. V. 66. N6 P.2489

5. Brandt E.H.// Superconductors in realistic geometries: geometric edge barrier versus pinning. Physica C. 2000. V.332. P. 99.

6. Cava R.J., Hewat A.W., Marezio M. Physica C. 1990. V. 165. P. 58.

7. Третьяков Ю.Д., Гудилин E.A., Химические принципы получения металл-лооксидных сверхпроводников, Успехи химии, 69,1,2000, с. 3 -40

8. Gupta R.P., Gupta М. Phys. Rev. В. 1995. V.51. Р.11760.

9. Lokshin К.А., Pavlov D.A., Antipov E.V. et al. Physica C. 1998. V.300. P.71.

10. Karppinen M., Yamauchi H. J. of Superconductivity. 1998. V.l 1. P. 39.

11. Miles P.A., Kennedy S.J.,.McIntyre G.J et al. Physica C. 1998. V.294. P.275.

12. Миронов A.B.// Тонкая кристаллическая структура некоторых сверхпроводящих фаз и родственных соединений, Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук, 2007г.

13. Petricek V., Gao Y., Lee P., Coppens P., Phys. Rev.B 42,1,1990, 387.

14. Аракчеева A.B., Шамрай В.Ф., Лубман Г.У., Модулированная структура соединения Bi-2212, легированного иттрием, Кристаллография, 1997, т. 42, №6, с. 994-1002.

15. Groen W. A, de Leeuw D.M., FeinerL.F. Physica C.1990.V.165.P.155.

16. Kiemel R., Wischert W., Kemmler-Sack S.//Phys. Status Solidi B. 1989.V.156.P.339.

17. Zandbergen H.W., Groen W.A., Smit A.// Physica C.1990.V.168.P.426.

18. Pierre L., Schneck J., Toledano J.C. et al.// Phys. Rev.B. 1990.V.41 .V.l66

19. Tamegai Т., Koga K., Suzuki K. et al.// Japan. J. Appl. Phys.l989.V.28. P.L112.

20. Xenikes D.G., Strobel P. //Physica C.1995. V. 248. P.343.

21. Sequeira A., Yakhmi J.V., Iyer R.M. et al. Physica C. 1990. V. 167. P. 291.

22. Gianini E., Gladyshevskii R., Clayton N. et al. 7-th International Workshop High Temperature Superconductors and Novel Inorganic Materials Engineering. June 20-25, 2004. Moscow, Russia.

23. Jeremie A, Alami-Yardi K., Grivel J.C., Flukiger R.//Bi,Pb(2212) and Bi(2223) formation in the Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-0 system. Supercond.Sci.Technol.6.1993. 730-735.

24. Khasanova N.R., Antipov E.V.// Bi-2201 phases synthesis, structures and superconducting properties., Physica C. 246.1995.241-252.

25. Beskrovnyi A.I., Durcok S., Hejtmanek J. et al.//Structural modulation, oxygen content and transport properties in Bi2,i3Sri)87Cu06+y h Bi2,o5Srl554Lao,4iCu06+y superconductors. Physica C, 222, 1994, 375-385.

26. Gao Y., Lee P., Ye J., Busch P., Petricek V. and Coppens P., Physica C. 160.,1989,431.

27. Antipov E.V., Abakumov A.M., Putilin S.N.// Chemistry and structure of Hg-based superconducting Cu mixed oxides, Supercond.Sci.Technol.l5.2002.R31-R49

28. Chmaissem O., Huang Q., Putilin S.N., et al // Neutron powder diffraction study of the crystal structures of HgBa2Cu04+5 and HgBa02. Physica C,1993,V.212, №> 3-4, P.259-265

29. Putilin S.N., Antipov E.V., Chmaissem O., Marezio M.// Superconductivity at 94 K in HgBa2Cu04+5. Nature, 1993, V.362, P.226-228.

30. Parkin S.S.P., Lee V.Y., Engler E.M., Nazzal A.I., Huang T.C.,Gorman G., Savoy R. and Beyers R., 1988, Phys. Rev. Lett., 60, 2539

31. Parkin S.S.P , Lee V.Y., Nazzal A.I., Savoy R., Beyers R and Laplaca S. J., 1988, Phys. Rev. Lett., 61, 750.

32. Parkin S.S.P., Lee V.Y., Nazzal A.I., Savoy R., Huang T.C.,Gorman G. and Beyers R., 1988, Phys. Rev. B, 38, 6531.

33. Torardi C.C., Subramanian M.A., Calabrese J.C., Gopalakrishnan J., Morrissey J.K., Askew T.R., Flippen R.B., Chowdhry U. and Sleight A.W.,1988, Science, 240, 631.

34. Holstein W.L., Pansi L.A., Fincher C.R. and Gai P.L. 1993 PhysicaC, 212, 110.

35. Malandrino G., Condorelli G.G., Fragala I.L., Miletto Granozio F., Scotti di Uccio U. and Valentino M. 1996, Supercond. Sci. Technol., 9, 570

36. Hazen R. M. et al, 1988, Phys. Rev. Lett., 60, 1657.

37. Morosin B., Ginley D.S., Schirber J.E., Venturini E.L.// Crystal structure of TlCa2Ba2Cu309. Physica C, 1988,V.156. № 4, P. 587-591.

38. Morosin B., Venturini E.L., Ginley D.S.// Tl-O charge reservoir charges on annealing Tl-1223 crystals. Physica C, 1991, V. 183, № 1, P.90-98.

39. Gao Y., Li R., Coppens P. et al.// Search for satellite reflections and low-temperature study of the 1223 and 2122 Tl-Ba-Ca-Cu-0 superconductors. Acta Cryst. A, V.45, №2, P. FC11-FC14.

40. Parise J.B., Gai P.L., Subramanian M.A., et al //The superconductors (Tl, Pb)Sr2CaCu207 and (Tl,Pb)Sr2Ca2Cu309: neutron powder diffraction, high resolution electron microscopy and x-ray absorption studies. Physica C, 1989, V. 159, № 3, P.245-254.

41. Kwei G.H., Subramanian M.A.// Structure of Tl(Sr0,65Nd0j35)2CaCu2O7. Physica C, 1990, V. 168, № 5-6, P.521-529

42. Morosin B., Ginley D.S., Hlava P.F., et al // Structural and compositional characterization of polycrystals and single crystals in the Bi- and Tl- systems: crystal structure of TlCaBa2Cu207. Physica C, 1988,V.152,№ 5, P. 413-423.

43. Nakajima S., Kikuchi M., Syono Y. et al // Improvement in superconductivity of TlBa2CaCu2Oy system by introduction of oxygen loss. Physica C, 1990, V. 170, №4, P.443-447.

44. Liu R.S., Zhou W., Janes R., Edwards P.P., Superconductivity up to 105 K in the new high -Tc Tl-V-Sr-Ca-Cu-O and Tl-V-Sr-Ca-Y-Cu-O systems. Solid State Commun., 1990, V.76,№> 11, P.1261-1265.

45. Huang T., Liu R.S., Wang W.N., Wu P.T.//Bulk superconductivity of the (Tlo,5Bio,5)(Cai.xYx)Sr2Cu2Oy system. Jpn.J.Appl.Phys.,1989., V.28.,№9, p. LI514-L1517.

46. Kusuhara H., Kotani T., Takei H., Tada K.//Superconducting phases with single TI-0 layer structure preparation: (Tl,Pb)Can.iBa2Cun02n+3 (n= 2,3,4,5,6). Jpn.J.Appl.Phys,1989, V.28., №10, P. L1772-L1774.

47. Ihara H., Hirabayashi M., Terada N. et al. New Tl-Ba-Ca-Cu-0 (1234 and 1245) superconductors with Tc > 117K. Bull Electrotechn. Lab., 1989,V.53,№ 2, P.57-68.

48. Parise J.B., Torardi C.C., Subramanian M.A., et al, Superconducting Т12Ва2СиОб+б: a high resolution neutron powder and single crystal x-ray diffraction investigation. Physica C, 1989, V.159,№ 3, P.239-244.

49. Onoda M., Kondoh S., Fukuda K., Sato M., Structural study of superconducting Tl-Ba-Ca-Cu-0 system. Jpn. J. Appl. Phys., 1988,V.27, №7, P. L1234-L1236

50. Kajitani T., Higara K., Nakajima S. et al. X-ray diffraction analysis on 2223 Tl-oxide single crystals. Physica C, 1989, V.161.,№ 5, P. 483-492.

51. Hewat A.W., Bordet P., Caponi J.J. et al. Preparation and neutron diffraction of superconducting tetragonal and nonsuperconducting orthorhombic Т12Ва2СиОб. Physica C,1988, V.156,№3, P. 369-374.

52. Shimakawa Y., Kubo Y., Chemical and structural study of tetragonal and ortho-rhombic Tl2Ba2Cu06. Physica СД993, V. 204, № i2, p. 247-261.

53. Hewat A.W., Hewat E. A., Brynested J. et al., Structure and superstructure of the superconductor Tl2CaBa2Cu20g by neutron and electron diffraction. Physica C, 1988, V.152., №6, P. 438-444.

54. Gopalakrishnan I.K., Sastry P.V.P.S.S., H. Rajagopal et al., Effect of argon annealing and subsequent oxygen annealing on the superconductivity and structure of Tl2CaBa2Cu208.x. Physica C, 1989, V.159, №6, P. 811-815.

55. Cox D.E., Torardi C.C., Subramanian M.A., et al, Structure refinement of superconducting Tl2Ba2CaCu208 and Т12Ва2Са2СизОю from neutron diffraction data., Phys Rev. B, 1988, V.38, № 10, P.6624-6630.

56. Левин A.A.// Структура и ее влияние на сверхпроводимость монокристаллов RBa2Cu306+x (R= Y, Gd, Eu), Bi2Sr2CaCu208+x и Bi4Sr4CaCu30i4+x. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-маьематических наук. Санкт-Петербург. 1994г.

57. Majewski P.// Phase diagram studies in the system Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O-Ag. Supercond. Sci. Technol., v. 10, 1997, pp. 453 467.

58. Hong B., Mason T.O.// Solid solution ranges of the n = 2 and n = 3 superconducting phases in Bi2(SrxCa1.x)n+iCunOy and the effect on Te. J. Am. Cer. Soc., v. 74, 1991, pp. 1045 - 1052.

59. Knizek K., Pollert E., Sedmidubsky D., Hejtmanek J., Pracharova J. Single -phase region of the 2212 Bi-Sr-Ca-Cu-O superconductor. Physica C, v. 216, 1993, pp. 211-218.

60. Holesinger T.G., Miller D.J., Chumbley L.S., Kramer M.J., Dennis K.W. Characterization of the phase relations and solid solutions range of the Bi2Sr2CaCu2Oy superconductors. Physica C, v. 202, 1992, pp. 109-120.

61. Majewski P. The high Tc superconducting compounds of the system Bi-Sr-Ca-Cu-O. Adv. Matter., v. 4, 1992, p. 508.

62. Muller R., Cantoni M., Gauckler L.J. Phase compatibilities in the Bi-poor region of the system Bi-Sr-Ca-Cu-0 at 820 and 900°C in air. Physica C, v. 243, 1995, pp. 103 112.

63. Suzuki T., Hasegawa M., Takei H., Yumoto K., In situ observation of phase changes by X-ray diffraction in Bi-Sr-Ca-Cu-0 system // Journal of Crystal Growth, 1996, V.I 66, pp. 872-877.

64. Majevski P., BiSrCaCuO High-Tc superconductors//Advanced Materials, 1994, V.6, pp.460-469.

65. Suzuki T., Yumoto K., Mamiya M., Hasegawa M., Takei H., A phase diagram of the Bi2Sr2Cu06-yCaCu02 system in relation to Bi-based superconductors // Physica C, 1998, V.301, pp.173-184.

66. Putlayev V.I., Sokolov S.V., Veresov A.G., Kazin P.E., Tretyakov Yu.D. On the phase decomposition of Bi2Sr2CaCu208. Solid St. Ionics, v. 101 103, 1997, pp. 1075 - 1078.

67. Muller R., Schweizer T., Bohac P., Suzuki R. O., and Gauckler L. J.// Compositional Range of the Bi2Sr2CaCu2Ox HTc-Superconductor and its surrounding phases, Physica C (Amsterdam), 203, 299-314 (1992).

68. Schulze K., Majewski P., Hettich В., Petzow G. Phase equilibria in the system Bi203 SrO -CaO - CuO with emphasis on the high - Tc superconducting compounds. Z. Metal., v. 81, 1990, pp. 836 - 842.

69. Wong-Ng W., Cook L.P., Kcarsley A., Lawrence G., Greenwood W. In High-Temperature Superconductors and novel inorganic materials. (Eds Tendeloo G.Van, Antipov E.V., Putilin S.N.WKluwer Academic, Dordrecht; Boston; London, 1998. P. 63

70. Третьяков Ю.Д., Гудилин E.A. Химические принципы получения метал-лооксидных сверхпроводников. Успехи химии.69.(1) 2000. С.3-40

71. Chen Y.L., Stevens R.//2223 phase formation in Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-0: The role of temperature reaction mechanism. J.Am. Ceram. Soc.l992.Vol.75.№5.P.l 150-1159.

72. Sastry P. V. P. S. S. and West A. R. 1994 J. Mater. Chem. 4, 647

73. Endo U., Koyama S. and Kawai T. 1989 Japan. J. Appl.Phys. 28 LI90

74. Sato K., Shibuta N., Mukai H., Hikata Т., Ueyama M. and Kato T. J. 1991 Appl. Phys. 70 6484

75. Dou S. X., Liu II. K., Zhang Y. L. and Blan W. H. 1991.Supercond. Sci. Tech-nol. 41 203

76. CavaR. J. et al 1988 Physica С 153-5 560

77. Statt B. W., Wang Z., Lee M. J. G., Yakomie J. V.,de Camargo P. C., Maya J. F. and Rutter J. W. 1988 Physica С 157 251

78. Tallon J. L., Buckley R. G., Gilberd P. W., Presland M. R., Brown I. W. M., Bowden M. E., Christian L. A. and Goguel R. 1988 Nature 333 153

79. Takano M., Takada J., Oda K., Kitaguchi H., Miura Y., Ikeda Y., Tomii Y. and Mazaki H. 1988 Japan. J. Appl.Phys. 27 LI041

80. Mizuno M., Endou H., Tsuchiya J., Kijima N., Sumiyama A. and Oguri Y. 1988 Japan, J. Appl. Phys. 27 L1225

81. Sasakura H., Minamigawa S., Nakahigashi K., Kogachi M., Nakanishi S., Fu-kuoka N., Yoshikawa M., Noguchi S., Okuda K. and Yanase A. 1989 Japan. J. Appl. Phys. 28, LI 1 63 29.

82. Koyama S., Endo U. and Kawai T. 1989 Preparation of single 110 К phase of the Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-0 superconductor Japan. J. Appl. Phys. 28 LI90

83. Kaesche S., Majewski P. and Aldinger F. 1996 Z. Metallkde. 87, 587

84. Majewski P., Kaesche S. and Aldinger F. 1997 J. Am.Ceram. Soc. at press

85. Kaesche S., Majewski P. and Aldinger F. 1995 J. Electron,Mater. 24, 1829

86. Majewski P., Kaesche S. and Aldinger F. 1996 Adv. Mater. 8, 762

87. Rubin L.M., Orlado T. P., Vander Sandre J. В., Gorman G., Savoy R., Swope R., and Beyers R. //Phase Stability Limits of Bi2Sr2CaCu208+5 and Bi2Sr2Ca2Cu3Oio+5, Appl. Phys. Lett., 61 161 1977 (1992).

88. Sastry P.V.P.S.S., West. A. R.// Synthesis, stoichiometry and Tc of the Pb-free Bi2Sr2Ca2Cu3Oio superconductor. /Physica С , 232, 63-68(1994).

89. Yau J.K.F., Wong Y.L.// Rapid synthesize of Bi-2223 precursor for the fabrication of superconducting tapes using electrophoretic deposition, Physica C, 339, 2000, P.79-87.

90. Журн. Всесоюз. хим. о-ва им. Д.И. Менделеева, 34, 436 (1989)

91. Izumi F., Takayama-Muromachi Е. In High-Temperature Superconducting Materials Science and Engineering. New Concepts and Technology. (Ed. D.Shi). Perga-mon Press, Oxford, 1995. P. 81

92. Skakle M.S. Mater. Sci. Eng., R23, 1 (1998)

93. Абакумов A.M., Антипов E.B., Ковба Л.М., Копнин E.M., Путилин С.Н., Шпанченко Р.В. Успехи химии, 64, 769 (1995).

94. Ленников В.В. Синтез и свойства сверхпроводящих композитов на основе Bi2Sr2CaCu208+x и (Bi, Pb)2Sr2Ca2Cu3Oio+y с микродисперсными включениями магния. Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук, Москва, 2000г.

95. Feng S., Zhang Н., Zhu X., Zhang В. et al. //Anisotropic properties of single crystal Bi2Sr2CaCu205+d. Physica C, 162-164, 1989, P. 1649-1650.

96. Chen G.H., Wang J.H., Zheng D.N., Yan Y.F.// Measurement of anisotropic thermopower in single crystals Bi2Sr2CaCu2Oy. Modern Physics Letters B, Vol. 3, № 4. 1989. P.295-299.

97. Arendt R. H., Garbanskas M. F. Meyer C. A. et al. // Thermal expansion measurements using neutron diffraction in Bi2Sr2CaCu20x . Physica C, 182, 1991, №1-3, P. 73-78.

98. Blatter G., Feigelman M.V., Geshkenbein V.B., Larkin A.I., Vinokur V.M.// Vortices in high- temperature superconductors. Rewiews of modern physics. V.66, №4, P. 1125-1264.

99. Parell J. A., Polyanskii A. A., Pashitski A. E., Larbalestier D. C.//Supercond. Sei. Technol.- 1996. Vol. 9. - P. 393-398.

100. Caillard R., Gomina M. // Influences of sinter-forging parameters and texture on the criticaltransport current density of Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-0 (2223) superconductors. Supercond. Sei. Technol. 14 .2001. P. 712-716

101. Shimoyama J., Kase J., Morimoto T., Kitaguchi H., Kumakura H., Togano K. andMaedaH. 1992 Japan J. Appl. Phys. 31 LI 167

102. Lang Th., Buhl D., Wakeel S. AI. et al. Phase assemblage and morphology during the partial melt processing of Bi-2212 thick films. Physica C. 281. 1997. 283-292.

103. Misture S.T., Matheis D.P., Snyder R.L., Blanton T.N., et al.// High-temperature X-ray diffraction study of the peretectic reactions of Bi-2212 with and without Ag additions. Physica C. 250. 1995. 175-183.

104. Polonka J., Ming Xu, Qiang Li, Goldman A.I., and Finnemore D.K.// In situ x-ray investigation of the melting of Bi-Sr-Ca-Cu-0 phases. Appl. Phys. Lett. 59. 27.1991. 3640-3642

105. Zhang W., Googilin E.A., Hellstrom E.E. //Supercond. Sei. Technol. -1996.-V.9. P. 211-217

106. Buhl D., Lang T., Gauckler L.J. //Critical current density of Bi-2212 thick films processed by partial melting/ Supercond Sei. Technol. 10 1997. 32-40.

107. HeebB.etal., J.Mater res., 7.11.2948.1992

108. Fueki K., Idemoto Y. //Oxygen content and its related properties of high Tc su-perconductorsc. Appl. Superconductors. 1993. Vol.l.№ 3-6. p 549-557.

109. Kase J., Morimoto T., Togano K.,Kumakura H.,Dietderich D.R. and Maeda H. 1991 IEEE Trans.Magn.27 P.1254-1257.

110. Zhang W. and Hellstrom E.E. 1993 PhysicaC 218 P.141-152.

111. Aksenova T.D., Bratukhin P.V., Shavkin S.V., Melnicov V.L., Antipova E.V., Khlebova N.E. and Shikov A.K. 1993 Physica С 205 P.271-279

112. Hasegava Т., Kobayashi H., Kumakura H. and Togano.K. 1994. Super-cond.Sci.TechnoI.7. 579.

113. Ray R.D.II and Hellstrom E.E. 1995, Physica С 251 P.27-49

114. Lang Т.Н., Buhl D, Schneideeir D., Al-Wakeel S. and GaukerLJ. 1997 J.Electroceram. 1:2 133-144.

115. Hasebe Т., Tanaka Y.,Yanagiya Т., Asano Т., Fukutomi M. and Maeda H. 1991 Japan.J. Appl.Phys.31 L21-L24.

116. Demyanec L.N., Byikov A.V., Kanunnikov G.V., Melnicov O.K., Andronov A.N. and Khodan A.N. 1989 Supercond.Phys.Chem.Technol.2.169.

117. Yan Y., Kirk M.A., Evetts J.E. 1997 J.Mater.Res. 12.3009

118. Cecchetti E., Ferreira P.J., Vander Sande J.V.//A model for texture development in ВТСП high-Tc superconductors. Supercond.Sci. Technol.139 2000. PI270-1278

119. Christova K., Manov A., Nyhus J., Thisted U. et al.// Bi2Sr2CaCu2Ox bulk superconductor with MgO particles embedded , Journal of Alloys and compounds, 340, 1-5, 2002.

120. Mikhailov B.P., Rudnev I.A., and Bobin P.V.// Physicochemical Methods of Enhancing the Performance of High-Tc Superconductors // Inorganic Materials, 2004, Vol.40, Suppl.2, S91—SI00.

121. Zhang H., Zou X.W., Wang Z.H.// Critical current characteristics of MTG YBCO with Na substitution, Physica C, 386, 254-257, 2003.

122. Sidorenko A., Sheidt E.W., Haider F., Klemm M., Horn S., Konopko L., Tidecks R. // The effect of Cu/Mn substitution in 2223 Bi -based HTSC, Physica B, 321,298-300, 2002.

123. Cavdar S., Aksu E., Koralay H., Ozkan H., Gasanly N.M., Ercan I.// Effect of B203 addition on the formation and properties of Tl-2212 and Tl-2223 superconductors, Physical state solid, 199, №2, 272-276, 2003.

124. Yaroslavsky Y., Shieber M., Beilin V.et a!.// Physica C.-1993, V.209. P.179-182.

125. Tomy C.V., Prasad R., Soni N.C. et. al. // Solid State Communs. 1990.V.74, №6. P.493-496.

126. S. Kambe, T. Matsuoka, M. Takahasi et. al. // Physical Review. 1990.V.42.,№ 3., P.2669-2672.

127. Rygula M., Rentschler T., Schlichenmaier M. et. al. // Journal of the Less-Common Metals. 1991., V. 171.,P.337-344.

128. Xu M., Finnemore D.K., Balachandran U. // Appl. Phys. Lett-1995.-V.66., № 24.,P.3359-3361.

129. Suzuki T., Yumoto K., MamiyaM. et. al. //Physica С., 1998.,V.307.,P.1-11.

130. Liu R.Y., Naito IL, Okuda M. et. al.// Supercond. Sci. Technol. 1992., V.5., P.482-488.

131. Qidwal A.A., Humayun M., Zia-ul-Haque S.M. et. al.// Supercond. Sci.Technol. 1992. V.5. P.602-604.

132. BhattacharyaD., Maiti H.S. //Physica C. 1993. V.216. P.147-152.

133. Sarkar В., Reddy Y.S., Sharma R.G. // Physica C. 1994. V.219. P.26-32.

134. Siddiqi S.A., Bilquees A. // International Journal of Modern Physics B. 1995. V.9. № 28. P.3697-3713.

135. Popov A.G., Dovgopol V.P., Olevsky P.M. et. al. // Supercond. Sci.Technol. 1992. V.5. P.654-657.

136. Pissas M., Niarchos D.// Physica C. 1989. V.159. P.643-648.

137. Комаров A.O., Воронков C.A., Круглов B.C.// Процессы фазообразования в аморфизированной системе Bi-Sr-Ca-Cu-0 при нагреве. Высокотемпературнаясверхпроводимость., Сборник тезисов 1-ой конференции МИФИ.-1990.-1-6 Июня.

138. Kozuka Т., Ogawa Н., Kan A., Suzumura A., Influence of ZnO doping on superconductivity and crystal structure of (Bi, Pb)-2223 superconductor, Journal of the European Ceramic Society, 21,2001, 1913-1917

139. Dzhafarov T.D. , Altunbas M., Varilci A.and al.//Superconducting properties of gold- diffusion doped BiPbSrCaCuO, Solid state communications. Vol.99.,№ 11, pp839-843, 1996

140. Kambeyk S., Guoz Y. C., Douz S. X., Liuz H. K., Wakaharay Y., Maedax H., Kakimotox K. and Yavuzx M// Effect of pressing and Li doping on superconducting properties of Ag-sheathed Bi-2223 tapes, Supercond. Sci. Technol. 11 ,1998, 10611064.

141. Zhigadlo N.D., Petrashko V.V., Semenenko Yu.A., Panagopoulos C., Cooper J.R., Salje E.K.H.// The effects of Cs doping, heat treatments on the phase formation and superconducting properties of Bi,Pb -Sr-Ca-Cu-O ceramics. Physica C, 299, 1998, 327-337

142. Mishra D.R., Upadhyay P.L., Sharma R.G.// Superconductivity of Nb-substituted Bi-2223 superconductor, Physica C,304,1998,293-306

143. Hamid N. A., Abd-Shukor R.// Effects of Ti02 addition on the superconducting properties of Bi-Sr-Ca-Cu-O system, Journal of materials science 35, 2000, 2325 -2329

144. Pu M.H., Feng Y., Zhang P.X., Zhou L., Wang J.X. et al.// Enhanced the flux pining in Bi-2223/Ag by induced Cr-ion defects, Physica C, 386, 41-46, 2003.

145. Рабинович В.А., Хавин З.Я. "Краткий химический справочник" JI.: Химия, 1977 стр. 78

146. Ueyama М., Hikata Т., Kato Т., Sato К. // Jpn. J. Appl. Phys. 1991. - Vol. 30. -P.L1384.

147. Dou S. X., Liu H. K., Guo Y. C., Shi D. L. // IEEE Trans. Appl. Supercond. -1993.-Vol. 3.-P. 1135-1138.

148. Yamada Y., Satou M., Murase S., et al. // Proc. 5th Int. Symp. on Supercond. ISS'92 (Kobe), 1992, P.717-720.

149. Li Q., Brodersen K., Hjuler H. A., Freltoft T. // Phys. C. 1993. - P. 360-366.

150. Heine K., Tenbrink J., Thijner M. // Appl. Phys. Lett. 1989. - Vol. 55, No 23. -P. 2441-2443.

151. I-Iellstrom E. E. // J. Miner. Met. Mater. Soc. 1992. - Vol. 44, No 10. - P. 4453.

152. В aimer B. R., Grovenor C. R., Riddle R.// IEEE Trans. Appl. Supercond. -1999. Vol. 9, №2. P. 1888-1891.

153. Kase J., Morimoto Т., Togano K., et al.// IEEE Trans. Mag. 1991. - Vol. 27. -P.1254.

154. Togano K., Kumakura H., Kadowaki K., et al.// Adv. Cryogenic Eng. (Materials). 1992.-Vol. 38.-P. 1081.

155. Hasegawa Т., Kitamura Т., Kobayashi H., et al.// Phys. C. 1991. - Vol. 190. -P. 81.

156. Fleshier S., Fee M., Spreafico S., Malozemoff A. P.// Adv. Supercond. 1999. -Vol. 12. - P. 625-630.

157. Паринов И.А. Микроструктура и свойства высокотемпературных сверхпроводников. Ростов н/Д: Изд-во Рост. Ун-та, 2004. -Т.1.- 416с.

158. Hellstrom Е. Е. in High-Temperature Superconducting Materials Science and Engineering. New Concepts and Technology (ed. Shi. D.), Elsevier Science. 1995, P. 383-440.

159. Aksay I., Han C., Maupin G. D., et al. // US Patent. No 5,061,682, July 25, 1991.

160. Pechini M. // US Patent. No 3,330,697, July 11, 1967.

161. Kumar P., Pillai V., Shah D. O. // Appl. Phys. Lett. 1993. - Vol. 62. - P. 765.

162. Brinker C. J., Sherer G. W. Sol Gel Science: The Physics and Chemistry of SolGel Processing, Academic Press, Boston (1990).

163. Dorris S. E., Prorok В. C., Lanagan M. Т., et al. // Phys. C. 1993. - Vol. 212. -P. 66-77.

164. Marken K. R., Dei W., Cowey L., et al. // IEEE Trans. Appl. Supercond. 1997. -Vol. 7, No 2. - P. 2211-2214.

165. Han Z., Skov-Hansen P., Freltoft T. // Supercond. Sei. Technol. 1997. - Vol. 10.-P. 371-387.

166. Okada M., Tanaka K., Sato J. et al. // Jpn. J. Appl. Phys. 1995. - V. 34.- P.L 981-L. 983

167. Han Z., Freltoft T.II Applied Superconductivity. 1994. V. 2. № 3/4.-P.201-215

168. Zeimetz B., Pan A., Dou S. X.II Physica C. 1995. V. 250. P. 170-174.

169. Goretta K., Delaney W., Routbort J., et al. // Supercond. Sei. Technol.- 1996. -Vol. 9. P. 422.

170. Martini L. // Supercond. Sei. Technol. 1998.-Vol. 11. - P. 231-237.

171. Korzekwa D. A., Bingert J. F., Rodtburg E. J., Miles P. // Appl. Supercond.1994.-Vol.2.- P.261.

172. Han Z., Freltoft T. // Appl. Supercond. 1994. - Vol. 2. - P.201.

173. Parell J. A., Polyanskii A. A., Pashitski A. E., Larbalestier D. C.//Supercond. Sei. Technol.- 1996. Vol. 9. - P. 393-398.

174. Osamura K., Nanaka S., Matsui M. // Phys. C. 1996. - Vol. 257. - P. 79-85.

175. Li S., Bredehiift M., Gao W., et al. // Supercond. Sei. Technol. 998.-Vol. 11.-P. 1011-1016.

176. Polak M., Parrell J. A., Polyanskii A. A., et al. // Appl. Phys. Lett. 1997. - Vol. 70, N0 8. -P. 1034-1036.

177. Salib S-, Mironova M,, Vipulanandan C., Salama K. // Supercond. Sei. Technol.- 1996.-Vol. 9.-P. 1071-1076.

178. Sobha A., Aloysius R. P., Guruswamy P., Syamaprasad U. // Supercond. Sei. Technol. 2000. - Vol. 13. - P. 1487-1491.

179. Grasso G., Jeremie A., Fltkiger R. // Supercond. Sei. Technol. 1995. - Vol. 8.- P. 827.

180. Lahtinen M., Paasi J., Sarkaniemi J., et al. // Phys. C. 1995. - Vol. 244. - P. 115.

181. Ashworth S. P., Glowacki B. A., James M. P. // IEEE Trans. Appl. Supercond.1995. Vol. 5, N0 2. - P. 1271-1274.

182. Marti F., Huang Y. В., Witz G., et al. // IEEE Trans. Appl. Supercond. 1999. -Vol. 9, No 2. - P. 2521-2524.

183. Kopera L., Kov6c P., Husek I. // Supercond. Sci. Technol. 1998. - Vol. 11. - P. 433-436.

184. Wang W. G., Liu H. K., Guo Y. C., et al.// Appl. Supercond. 1995. - Vol. 3, No 11/12. - P. 599-605.

185. Guo Y. C., Liu H. K., Dou S. X., et al.// Supercond. Sci. Technol. 1998. - Vol. 11. -P. 1053-1056.

186. Huang Y. В., Marti F., Witz G., et al.// IEEE Trans. Appl. Supercond. 1999. -Vol. 9, No 2. -P. 2722-2725.

187. Husek I., Kovac P., Kopera L.// Supercond. Sci. Technol. 1996. - Vol. 9. - P. 1066-1070.

188. Cooper H. Т., Gao W., Li S., et al.// Supercond. Sci. Technol. 2001. - Vol. 14. - P. 862-869.

189. Bourdillon A. J., Tan N. X., Ong C. L.// J. Mater. Sci. Lett. 1996. - Vol. 15. -P. 439-441.

190. Rikel M. O., Williams R.K., Cai X.Y., et al. // IEEE Trans. Appl. Supercond. -2001. Vol. 11, No 1. - P. 3026-3029.

191. B.B. Кудинов, П.Ю. Пекшев, B.E. Белащенко, О.П. Солоненко, В.А.Сафиуллин «Нанесение покрытий плазмой» -М:Наука. 1990г, 498 с.

192. В.И.Калита «Плазменные технологии получения перспективных материалов и покрытий»— журнал «Russian Scientific News». 1998г.

193. K.F. Yau, Y.L.Wong, Rapid synthesize of Bi-2223 precursor for the fabrication of superconducting tapes using electrophoretic deposition.// Physica С, V 339, 2000, PP 79-87.)

194. Karlak R.F., Burnett D.S. Quantitative phase analysis X-ray diffraction. Anal. Chem., 1966, v.38, №12, p.183-187

195. Bezjak A. X-ray quantitative analysis of multiphase systems. Groat. Chem. Acta, 1961, v.33, №4, p.197-200.

196. Бокий Г.Б., Порай-Кошиц M.A. Рентгеноструктурный анализ. T.2. M.: Изд-воМГУ, 1964,489с.

197. Petricek V.and Dusek M.// Jana2000: Crystallographic computing system for ordinary and modulated structures, J. Appl. Crystallogr., 2001, 34, 398, available free at http:// www-xray. fzu. cz/j ana/j ana. htm.

198. Пущаровский Д.Ю.// Рентгенография минералов.- M.:3AO «Геоин-форммарк»,2000.- 292 с.

199. Шамрай В.Ф.// Использование метода Ритвелда при исследовании материалов на основе неорганических соединений. Уч. Пособие. М.:МИФИ.2000.-48с.

200. Серебряный B.H., Куртасов С.Ф., Литвинович M.A., Заводская лаборатория. 2007. т.73.№4, с 29-35.

201. Shlyk L., Krabbes G., Fuchs G., Stover G., Gruss S.et al.// Pinning behavior and magnetic in melt processed YBCO doped with Li, Ni, and Pd. Physica C, 337,437444, 2002.

202. Tochihara S., Yasuoka H.// Effect a surface barrier and lower critical fields to magnetization of type II superconductors. Physica C. 1998. 293. P.101

203. Beek C.J., Konczykowski M., Kes P.H.et al.// Entropy, vortex interaction and the phase diagram of heavy irradiated Bi-2223. Phys. Rev. 2000-11. V.61B. P.4259.

204. Arakcheeva. A.V., Shamrai V.F. Crystallography Reports. 1997. V.42. P.918-926..

205. Miles P.A., Kennedy S.J., Mclntyre G.J. et al. Physica C. 1998. V.294. P.275.

206. Salama K., Selvamanicam V., Gao L., San K. High Current Density in Balk YBa2Cu307.x Superconductors // Apll. Phys.Lett., 1989, V.54, №23, P.2352-2354.

207. Jin S., Tiefel H., Sherwood R.S. et al.// Melt-Textured, Growth of Polycrystal-line YBa2Cu307.x with High Transport Jc at 77 К // Phys. Rev. B:Condens. Mater, 1988, v.37, № 13, P. 7850-7853.

208. Михайлов Б,П., Кадырбаев А.Р. Изменение структуры ВТСП-керна композиционного провода после плавления и кристаллизации // Неорган, материалы, 1995, Т.31, №2, С.247-250.

209. Гапонов С.В, Гарин Ф.В., Голубев В.Н. // ЖЭТФ, 1989, Т.95, С.1086.

210. Михайлов Б.П., Кадырбаев А.Р., Бабарэко А.А. и др. Исследование текстуры и сверхпроводящих свойств ВТСП-лент, полученных прокаткой висмутсодержащих соединений с фазами 2212 и 2223 // ФИХОМ, 1995, №5, С.15-19.

211. Михайлов Б.П., Бащепко А.П., Комаров А.О., Круглов B.C. Структура и сверхпроводящие характеристики висмутовых ВТСП-проводов, полученных методом высокотемпературной экструзии // ФИХОМ, 1995, №5, С.49-54.

212. Fujii Н., Gamier V., Giannini Е. et al. Effect of hot uniaxial pressing on the microstructure and critical current density of (Bi,Pb)-2223 tapes // Supercond. Sci.Technol. 87 (2004), P.263-268.

213. Физические величины. Справочник. Москва. Энергоатомиздат.1991. 1232 с.

214. Nhien S., Desgardin G., Synthesis and reaction mechanism of the high-Tc 2223 phase in the (Bi,Pb)-Sr-Ca-Cu-0 system Physica C, 1996 V. 272 №3-4 P.309-318

215. Ayai N., Kikuchi M., Yamazaki K. et all, The Bi-2223 superconducting wires with 200A class critical current.// Transactions on applied superconductivity, vol. 17, №2, 2007., pp. 3075-3078.

216. HellstromE., Physica C. 1991,255, P.175

217. Huong P., Oh-Kim E., Kim K., Kim D., Choi J., J.Less-Common Met, 151, 133,1989

218. Hazen R., Prewitt C., Angel R., Ross N., Finger L., Hadidiacos C., Veblen D., Heaney P., Hor P., Meng R., Sun Y., Wang Y., Xue Y., Huang Z., Gao L., Bechtold J., Chu C., Phys. Rev. Lett., 60, 1174, 1988

219. Saggio, J., Sujata, K., Hahn, J., Hwu, S., Poeppelmeier, K., Mason, J. Am. Ce-ram. Soc.,T. 72, 849, 1989

220. Troemel M., Martin L., Munch E.// ICDD Grant-in-Aid, Inst, fur Anorganische Chemie, Frankfurt, West Germany., 1989

221. D. Buhl, T.Lang, M.Cantoni, D. Risold, B. Hallstedt, L.J. Gauckler. Critical current densities in Bi-2212 thick films // Physica С., V. 257. 1996. P. 151-159

222. Muracami M. Melt processing of high-temperature superconductors. Supercond. Sei. Technol, 1992, v.5, p.185.

223. Thomas J., Verges P., Schatzle P. et al. Analytical ТЕМ investigations of YBa2Cu307x with Y2BaCu05 inclusions. Physica C, 1995, v.251, p.315 324.

224. Koblischka M.R. Apparent non-scaling of pinning force date in Bi-based high-Tc superconductors. Phys. Stat., 2002, v. 189, no. 1, p.Rl R3.

225. Митин A.B. , Елесин В.Ф., Кошурников В.А.Инженерная физика №1, 2003, С.37, ЖЭТФ, 106, 1773, (1994).