Vliv lanthanoidů na fázové transformace vysokoteplotní supravodivé keramiky řady Bi

Abstract

Diplomová práce je zaměřena na vysokoteplotní supravodivou (HTS) keramiku řady bismutu. Konkrétně je zde studována fáze Bi2Sr2CaCu2O8+x,označovaná jako 2212 fáze. V teoretické části jsou popsány základy supravodivosti a vlastnosti supravodičů, dále vlastnosti kuprátové keramiky a popis struktur LBCO, YBCO a BSCCO. Experimentální část pojednává o přípravě prekurzoru vlastní Bi-2212 fáze. Ten je syntetizován sol-gel metodou. Vstupní suroviny Bi2O3, CaCO3, SrCO3 a CuSO4 byly rozpuštěny v HNO3 a převedeny do komplexu pomocí kyseliny ethylendiamintetraoctové (EDTA, Chelaton II). Pomocí NH3 bylo pH udržováno nad hodnotou 9 kvůli stabilitě komplexu. Získaný gel byl zahuštěn, kalcinován v peci při 860 °C a rozdrcen na prášek. Čistý prášek byl podroben analýzám žárového mikroskopu, SEM, XRD, FT-IR, TG-DTA při různých atmosférách a to argonové, kyslíkové a vzduchové. Poté bylo vždy k části práškového prekurzoru přidáno 1 hm.% příslušného oxidu (La,Y,Sc, Sm) a vzorky byly vyšetřeny s použitím TG-DTA.

The thesis is focused on high-temperature superconducting (HTS) ceramics series of bismuth. Specifically, there is studied Bi2Sr2CaCu2O8+x phase, known as the 2212 phase. The theoretical part describes the basic properties of superconductivity and superconductors, the properties of cuprate ceramics and description of LBCO, YBCO and BSCCO structures. The experimental part deals with the preparation of the precursor own Bi-2212 phase. It is synthesized by a process called sol-gel. Feedstock Bi2O3, CaCO3, SrCO3 and CuSO4 was dissolved in HNO3 and transferred to a complex with ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA, Chelaton II). With NH3 pH > 9 was maintained due to the stability of complex. The obtained gel was concentrated, calcinated in a furnace at 860 °C and crushed into powder. Pure powder was subjected to analysis dipping microscope, SEM, XRD, FT-IR, TG-DTA at different atmospheres argon, oxygen and air. Then 1 wt.% of the oxide (La, Y, Sc, Sm) was added to part of the powder precursor and the samples were examined using TG-DTA.