低温合成超导体Ba1-xKxBiO3

刘孟 李国宝 王稼国 廖复辉 林建华

引用本文: 刘孟, 李国宝, 王稼国, 廖复辉, 林建华. 低温合成超导体Ba1-xKxBiO3[J]. 物理化学学报, 2014, 30(9): 1611-1615. doi: 10.3866/PKU.WHXB201406201 shu
Citation:  LIU Meng, LI Guo-Bao, WANG Jia-Guo, LIAO Fu-Hui, LIN Jian-Hua. Low-Temperature Synthesis of Superconductor Ba1-xKxBiO3[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2014, 30(9): 1611-1615. doi: 10.3866/PKU.WHXB201406201 shu

低温合成超导体Ba1-xKxBiO3

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21271014) 

    国家重点基础研究发展规划项目(973)(2010CB833103)资助 

摘要:

先以BaCO3和Bi2O3为原料由传统的固相反应制备纯BaBiO3,然后在低温下将用KOH-KF熔盐处理这样的拓扑反应合成了Ba1-xKxBiO3超导体. 所有样品均进行了粉末X射线衍射(XRD)和磁性表征. XRD结果表明,所得Ba1-xKxBiO3样品均为纯相,且均可用赝立方晶胞指标化. 磁性测量表明所有样品具有超导电性,最高超导转变温度(Tc)为30.6 K. 讨论了反应时间、前驱体与熔盐质量比对超导转变温度的影响. 最佳的反应条件为:反应温度450 ℃,反应时间4 h,BaBiO3:KOH:KF质量比1:5:2.5.

English

    1. [1]

      (1) Cava, R. J.; Batlogg, B.; Krajewski, J. J.; Farrow, R.; Rupp, L. W., Jr.; White, A. E.; Short, K.; Peck,W. F.; Kometani, T. Nature 1988, 332, 814. doi: 10.1038/332814a0

      (1) Cava, R. J.; Batlogg, B.; Krajewski, J. J.; Farrow, R.; Rupp, L. W., Jr.; White, A. E.; Short, K.; Peck,W. F.; Kometani, T. Nature 1988, 332, 814. doi: 10.1038/332814a0

    2. [2]

      (2) Park, C.; Snyder, R. L. J. Am. Ceram. Soc. 1995, 78, 3171. doi: 10.1111/jace.1995.78.issue-12(2) Park, C.; Snyder, R. L. J. Am. Ceram. Soc. 1995, 78, 3171. doi: 10.1111/jace.1995.78.issue-12

    3. [3]

      (3) Shaikh, F. I.; Kalubarme, R. S.; Pawar, S. H. Applied Surface Science 2008, 254, 5772. doi: 10.1016/j.apsusc.2008.03.143(3) Shaikh, F. I.; Kalubarme, R. S.; Pawar, S. H. Applied Surface Science 2008, 254, 5772. doi: 10.1016/j.apsusc.2008.03.143

    4. [4]

      (4) Hinks, D. G.; Dabrowski, B.; Jorgensen, J. D.; Mitchell, A.W.; Richards, D. R.; Pei, S.; Shi, D. Nature 1988, 333, 836. doi: 10.1038/333836a0(4) Hinks, D. G.; Dabrowski, B.; Jorgensen, J. D.; Mitchell, A.W.; Richards, D. R.; Pei, S.; Shi, D. Nature 1988, 333, 836. doi: 10.1038/333836a0

    5. [5]

      (5) Kim, D. C.; Baranov, A. N.; Kim, J. S.; Kang, H. R.; Kim, B. J.; Kim, Y. C.; Pshirkov, J. S.; Antipov, E. V.; Park, Y.W. Journal of Superconductivity 2002, 15, 331. doi: 10.1023/A:1021009927768(5) Kim, D. C.; Baranov, A. N.; Kim, J. S.; Kang, H. R.; Kim, B. J.; Kim, Y. C.; Pshirkov, J. S.; Antipov, E. V.; Park, Y.W. Journal of Superconductivity 2002, 15, 331. doi: 10.1023/A:1021009927768

    6. [6]

      (6) Kim, D. C.; Baranov, A. N.; Kim, J. S.; Kang, H. R.; Kim, B. J.; Kim, Y. C.; Pshirkov, J. S.; Antipov, E. V.; Park, Y.W. Physica C 2003, 383, 343. doi: 10.1016/S0921-4534(02)01332-1(6) Kim, D. C.; Baranov, A. N.; Kim, J. S.; Kang, H. R.; Kim, B. J.; Kim, Y. C.; Pshirkov, J. S.; Antipov, E. V.; Park, Y.W. Physica C 2003, 383, 343. doi: 10.1016/S0921-4534(02)01332-1

    7. [7]

      (7) Shiryaey, S. V.; Barilo, S. N.; Ustinovich, S. N.; Fedotova, V. V.; Gatalskaya, V. I.; Szymczak, H.; Szymczak, R.; Baran, M. J. Cryst. Growth 2000, 211, 471. doi: 10.1016/S0022-0248(99)00766-6(7) Shiryaey, S. V.; Barilo, S. N.; Ustinovich, S. N.; Fedotova, V. V.; Gatalskaya, V. I.; Szymczak, H.; Szymczak, R.; Baran, M. J. Cryst. Growth 2000, 211, 471. doi: 10.1016/S0022-0248(99)00766-6

    8. [8]

      (8) Zhang, G. H.; Li, G. B.; Huang, F. Q.; Liao, F. H.; Li, K.;Wang, Y. X.; Lin, J. H. J. Alloy. Compd. 2011, 509, 9804. doi: 10.1016/j.jallcom.2011.08.031(8) Zhang, G. H.; Li, G. B.; Huang, F. Q.; Liao, F. H.; Li, K.;Wang, Y. X.; Lin, J. H. J. Alloy. Compd. 2011, 509, 9804. doi: 10.1016/j.jallcom.2011.08.031

    9. [9]

      (9) Cui, Y. J.; Chen, Y. L.;Wang, F. S.; Li, J.; Zhang, Y.; Zhao, Y. Rare Metal Materials and Engineering 2009, 38, 583. doi: 10.1016/S1875-5372(10)60030-6(9) Cui, Y. J.; Chen, Y. L.;Wang, F. S.; Li, J.; Zhang, Y.; Zhao, Y. Rare Metal Materials and Engineering 2009, 38, 583. doi: 10.1016/S1875-5372(10)60030-6

    10. [10]

      (10) Liu, S. F.; Fu,W. T. Mater. Res. Bull. 2001, 36, 1505. doi: 10.1016/S0025-5408(01)00609-2(10) Liu, S. F.; Fu,W. T. Mater. Res. Bull. 2001, 36, 1505. doi: 10.1016/S0025-5408(01)00609-2

    11. [11]

      (11) Chen, Y. L.; Cui, Y. J.; Yang, Y.; Zhang, Y.; Zhao, Y. Physica C 2011, 471, 704. doi: 10.1016/j.physc.2011.05.032(11) Chen, Y. L.; Cui, Y. J.; Yang, Y.; Zhang, Y.; Zhao, Y. Physica C 2011, 471, 704. doi: 10.1016/j.physc.2011.05.032

    12. [12]

      (12) Kohler, J. Angew. Chem. Int. Edit. 2001, 40, 2435.(13) Nagata, Y.; Mishiro, A.; Uchida, T.; Ohtsuka, M.; Samata, H. J. Phys. Chem. Solids 1999, 60, 1933. doi: 10.1016/S0022-3697(99)00217-6(12) Kohler, J. Angew. Chem. Int. Edit. 2001, 40, 2435.(13) Nagata, Y.; Mishiro, A.; Uchida, T.; Ohtsuka, M.; Samata, H. J. Phys. Chem. Solids 1999, 60, 1933. doi: 10.1016/S0022-3697(99)00217-6

    13. [13]

      (14) Sleight, A.W.; Gillson, J. L.; Bierstedt, P. E. Solid State Commun. 1975, 17, 27. doi: 10.1016/0038-1098(75)90327-0(14) Sleight, A.W.; Gillson, J. L.; Bierstedt, P. E. Solid State Commun. 1975, 17, 27. doi: 10.1016/0038-1098(75)90327-0

    14. [14]

      (15) Wignacourt, J. P.; Swinnea, J. S.; Steinfink, H.; odenough, J. B. Appl. Phys. Lett. 1988, 53, 1753. doi: 10.1063/1.100430(15) Wignacourt, J. P.; Swinnea, J. S.; Steinfink, H.; odenough, J. B. Appl. Phys. Lett. 1988, 53, 1753. doi: 10.1063/1.100430

    15. [15]

      (16) Cui, Y. J. Molten Salt Technique Preparation of Bismuthate Superconductors and Researches on the Doping Effect. Ph. D. Dissertation, Southwest Jiaotong University, Sichuan, 2009. [崔雅静. 铋酸盐超导体的熔盐制备技术以及掺杂效应的研究 [D]. 成都: 西南交通大学, 2009.](17) Guner, S. B.; rur, O.; Celik, S.; Dogruer, M.; Yildirim, G.; Varilci, A.; Terzioglu, C. J. Alloy. Compd. 2012, 540, 260. doi: 10.1016/j.jallcom.2012.06.082(16) Cui, Y. J. Molten Salt Technique Preparation of Bismuthate Superconductors and Researches on the Doping Effect. Ph. D. Dissertation, Southwest Jiaotong University, Sichuan, 2009. [崔雅静. 铋酸盐超导体的熔盐制备技术以及掺杂效应的研究 [D]. 成都: 西南交通大学, 2009.](17) Guner, S. B.; rur, O.; Celik, S.; Dogruer, M.; Yildirim, G.; Varilci, A.; Terzioglu, C. J. Alloy. Compd. 2012, 540, 260. doi: 10.1016/j.jallcom.2012.06.082

    16. [16]

      (18) Sagsoz, M. E.; Ertugrul, M.; Cevik, U. Mater. Lett. 2006, 60, 1778. doi: 10.1016/j.matlet.2005.12.020(18) Sagsoz, M. E.; Ertugrul, M.; Cevik, U. Mater. Lett. 2006, 60, 1778. doi: 10.1016/j.matlet.2005.12.020

    17. [17]

      (19) Liu, X. Y.; Huang, Y.; Zeng, Z. M. Materials Science and Engineering Journal 2003, 21, 104. [刘心宇, 黄蛹, 曾中明. 材料科学与工程学报, 2003, 21, 104.](20) Cui, Y. J.; Chen, Y. L.; Zhang, Y.; Zhao, Y. Journal of Low Temperature Physics 2008, 30, 129. [崔雅静, 陈永亮, 张勇, 赵勇. 低温物理学报, 2008, 30, 129.](21) Hiramatsu, H.; Katase, T.; Kamiya, T.; Hirano, M.; Hosono, H. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 162504. doi: 10.1063/1.2996591(19) Liu, X. Y.; Huang, Y.; Zeng, Z. M. Materials Science and Engineering Journal 2003, 21, 104. [刘心宇, 黄蛹, 曾中明. 材料科学与工程学报, 2003, 21, 104.](20) Cui, Y. J.; Chen, Y. L.; Zhang, Y.; Zhao, Y. Journal of Low Temperature Physics 2008, 30, 129. [崔雅静, 陈永亮, 张勇, 赵勇. 低温物理学报, 2008, 30, 129.](21) Hiramatsu, H.; Katase, T.; Kamiya, T.; Hirano, M.; Hosono, H. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 162504. doi: 10.1063/1.2996591

    18. [18]

      (22) Yang, C. X.; Ju, J.; Zhao, S. D.; Xu, H. Y.; Liu, M.; Liao, F. H.; Li, G. B.; Lin, J. H. Acta Phys. -Chim. Sin. 2013, 29, 2661. [杨承旭, 鞠晶, 赵世迪, 徐航宇, 刘孟, 廖复辉, 李国宝, 林建华. 物理化学学报, 2013, 29, 2661.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201310151(22) Yang, C. X.; Ju, J.; Zhao, S. D.; Xu, H. Y.; Liu, M.; Liao, F. H.; Li, G. B.; Lin, J. H. Acta Phys. -Chim. Sin. 2013, 29, 2661. [杨承旭, 鞠晶, 赵世迪, 徐航宇, 刘孟, 廖复辉, 李国宝, 林建华. 物理化学学报, 2013, 29, 2661.] doi: 10.3866/PKU.WHXB201310151

    19. [19]

      (23) Zhang, K. L.; Sun, J. T.; Yuan, L. J. Inorganic Synthesis Chemistry;Wuhan University Press:Wuhan, 2004; pp 134-139. [张克立, 孙聚堂, 袁良杰. 无机合成化学. 武汉: 武汉大学出版社, 2004: 134-139.](24) Wang, H.;Wang, C. H.; Li, G. B.; Jin, T. N.; Liao, F. H.; Lin, J. H. Inorg. Chem. 2010, 49, 5262. doi: 10.1021/ic100361y(23) Zhang, K. L.; Sun, J. T.; Yuan, L. J. Inorganic Synthesis Chemistry;Wuhan University Press:Wuhan, 2004; pp 134-139. [张克立, 孙聚堂, 袁良杰. 无机合成化学. 武汉: 武汉大学出版社, 2004: 134-139.](24) Wang, H.;Wang, C. H.; Li, G. B.; Jin, T. N.; Liao, F. H.; Lin, J. H. Inorg. Chem. 2010, 49, 5262. doi: 10.1021/ic100361y

    20. [20]

      (25) Pei, S.; Jorgensen, J. D.; Dabrowki, B.; Hinks, D. G.; Richards, D. R.; Mitchel, A.W.; Newsam, J. M.; Sinha, S. K.; Vaknin, D.; Jacobson, A. J. Phys. Rev. B 1990, 41, 4126. doi: 10.1103/PhysRevB.41.4126

      (25) Pei, S.; Jorgensen, J. D.; Dabrowki, B.; Hinks, D. G.; Richards, D. R.; Mitchel, A.W.; Newsam, J. M.; Sinha, S. K.; Vaknin, D.; Jacobson, A. J. Phys. Rev. B 1990, 41, 4126. doi: 10.1103/PhysRevB.41.4126

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  722
  • 文章访问数:  1057
  • HTML全文浏览量:  34
文章相关
  • 发布日期:  2014-08-29
  • 收稿日期:  2014-04-08
  • 网络出版日期:  2014-06-20
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章