დისპროზიუმის გავლენა ვერცხლისწყალ(Hg)-1223 ზეგამტარი მასალის სინთეზსა და თვისებებზე

ავტორი: თინათინ ჭაღიაშვილი
საკვანძო სიტყვები: ზეგამტარები, დისპროზიუმი, ვერცხლისწყალი, კრიტიკული დენის სიმკვრივე.
ანოტაცია:

ვერცხლისწყლის ოქსიდის ფუძიანი სისტემის Hg-1223 ფაზა, იწვევს დიდ ინტერეს, ვინაიდან მხოლოდ ამ ფაზას ააქვს თვისება, გადავიდეს ზეგამტარულ მდგომარეობაში TC=135K, ხოლო როდესაც ის სინთეზირებულია მაღალი წნევის ქვეშ 30 გპა. მაშინ მისი კრიტიკული ტემპერატურა აღწევს Tc≈165 K. ამ თვისების გამო. Hg-1223 ფაზა გახლავთ სასურველი მასალა პრაქტიკული გამოყენებისთვის. იმისათვის, რომ მივიღოთ ოპტიმალური თვისებების მქონე ზეგამტარი Hg-1223 ფაზა, მრავალფაზიანი Ba2Ca2Cu3Oy პრეკურსორის მახასიათებლები არის გადამწყვეტი. ამ ტიპის სინთეზის მნიშვნელოვანი მახასიათებლები არის პრეკურსორში არსებული კატიონების და ჟანგბადის შემცველობის ერთგვაროვნების ხარისხი. ასევე Hg-1223 სუფთა ფაზის სინთეზი შესაძლებელია მაღალ წნევებზე, ხოლო დაბალ წნევებზე არის რთული და შესაძლებელი მხოლოდ მაშინ, თუ ჩვენ ვერცხლისწყლის ოქსიდში ნაწილობრივ ჩავანაცვლებთ მაღალი ვალენტობის მქონე ატომებს. ასეთ შემთხვევაში შესაძლებელი იქნება დახურული კვარცის ამპულის ტექნოლოგიით მივიღოთ მაღალი სისუფთავის ზეგამტარი ფაზა. როგორც სხვა მაღალტემპერატურულ ზეგამტარებს, ასევე Hg-ფუძიან ზეგამტარებსაც აქვთ სუსტი კავშირების პრობლემა. გარდა ამისა სუსტი კავშირების გაუარესება დაკავშირებულია O2- ის გაზისა და Hg-ის ორთქლის არსებობასთან. კერძოდ, როდესაც HgO იშლება Hg-ის ორთქლად და O2-ის გაზად სინთეზის და გამოცხობის პროცესში. ლიტერატურული მიმოხილვა გვიჩვენებს, რომ იშვიათ მიწა RE ოქსიდებმა, როგორიცაა Dy2O3, Eu2O3, Ho2O3, Tb4O7 და Y2O3 დადებითად იმოქმედა სხვადასხვა კლასის ზეგამტარი მასალების ზეგამტარ თვისებებზე, როგორც ეფექტურმა პინინგის ცენტრებმა და გაზარდა კრიტიკული დენის გატარების უნარიანობა, მასზე მოდებული ძლიერი მაგნიტური ველის პირობებში. წარმოდგენილი სამაგისტრო დიპლომში წარმოდგენილია დისპროზიუმის (III) ოქსიდის ზეგავლენა Hg-1223 მასალის ზეგამტარულ თვისებებზე. დახურული კვარცის ამპულის ტექნოლოგიით დასინთეზებული იყო დისპროზიუმით არადოპირებული Hg-1223 და დოპირებული HgBa2Ca2Cu3DyxO8+δ (x = 0.00–0.75 wt%) ნიმუშები. ჩვენმა შედეგებმა გვიჩვენე, რომ დისპროზიუმის ოქსიდის არსებობა არა მხოლოდ ხდის Ba2Ca2Cu3Oy მრავალფაზიან პრეკურსორს უფრო რეაქციაუნარიანს და აძლიერებს რეაქციის კინეტიკას, ასევე ხელს უწყობს მაღალტემპერატურული Tc ფაზის ფორმირებას და ტრანსპორტული კრიტიკული დენის სიმკვრივის Jc-ისზრდას.