способ получения сверхпроводящего проводника

Формула изобретения

Способ получения сверхпроводящего проводника, при котором составляют шихту из мелкодисперсного порошка, содержащего элементы IIA, IIIA, VB, VIB групп Периодической системы, медь и кислород, формируют и термообрабатывают в кислородсодержащей атмосфере, отличающийся тем, что при подготовке образца заданного размера из шихты, ее пронизывают параллельно расположенным в направлении распространения тока в изделии тонкими нитями, например, шелковыми, которые при термообработке выгорают и создают сквозные каналы сверхпроводимости за счет свободного движения электронов проводимости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к явлению сверхпроводимости и может быть использовано для совершенствования технологии получения сверхпроводящих материалов. Известен способ изготовления высокотемпературного сверхпроводника (см. патент РФ №2111570, кл. Н 01 В 12/00, 1993 г.). Известный высокотемпературный сверхпроводник содержит иттрий или лантан и барий, а также дополнительно серебро и селен при определенном соотношении компонентов. Существенным недостатком такого сверхпроводника является использование компонентов из материалов редких и дорогих элементов.

Также известен способ получения высокотемпературных сверхпроводящих изделий (см. патент РФ №2091880, кл. Н 01 В 12/00, 1995 г.), при котором составляют шихту из порошка, содержащего элементы IIA, IIIA, VB, VIB групп Периодической системы, медь и кислород, формируют и термообрабатывают образцы заданного размера в кислородсодержащей атмосфере по специальной технологии.

Этот способ обладает также рядом недостатков, заключающихся в том, что величина температуры сверхпроводящего перехода недостаточно высока; кроме того, на величину температуры сверхпроводящего перехода существенное влияние оказывает степень дисперсности исходного материала, количество и структура каналов проводимости, а также размеры образца.

Техническим решением предлагаемого изобретения является повышение температуры сверхпроводящего перехода.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения сверхпроводящего проводника, основанном на образовании шихты из мелкодисперсного порошка, содержащего элементы IIА, IIIА, VВ, VIВ групп Периодической системы, медь и кислород, формируют образцы заданного размера и термообрабатывают в кислородсодержащей атмосфере, при образовании шихты внутрь ее, в направлении распространения тока в изделии равномерно укладывают тонкие нити, например шелковые, при выгорании которых после термической обработки создаются сквозные каналы сверхпроводимости при свободном движении электронов проводимости.

Новизна заявленного технического решения обусловлена проведением дополнительной технологической операции при создании сверхпроводящего проводника, обеспечивая выполнение сетки сквозных тончайших отверстий, за счет которых увеличивается электропроводность вещества.

По данным научно-технической и патентной литературы авторам неизвестна заявляемая совокупность признаков, направленная на достижение поставленной задачи, и это решение не вытекает с очевидностью из известного уровня технологии изготовления материалов высокотемпературных сверхпроводников, что позволяет сделать вывод о соответствии решения уровню изобретения.

Способ получения сверхпроводящего проводника осуществляется следующим образом. При образовании шихты из мелкодисперсного порошка, содержащего элементы IIА, IIIА, VB, VIB групп Периодической системы, медь и кислород, порошок перемешивают, затем при формировании цилиндрических или квадратных образцов вовнутрь укладывают тонкие нити, например шелковые, в направлении распространения тока в изделии, равномерно распределяя по всему его сечению. Далее образец изделия нагревают, при этом нити выгорают и в результате образуются сквозные каналы проводимости при свободном движении электронов проводимости.

Шаг расположения каналов проводимостей определяют в зависимости от требуемой величины повышения температуры сверхпроводящего перехода, которая определяется экспериментально. Доказательством возможности повышения температуры сверхпроводящего перехода изготовленного сверхпроводника является тот факт, что появление даже одного сквозного канала проводимости при электрическом пробое диэлектрика снижает его электрическое сопротивление практически на один порядок (см. Гинзбург В.Л., Андрюшин Е.А., Сверхпроводимость “Педагогика” 1990 г., 112 с.). В связи с этим создание сквозного канала проводимости в сверхпроводнике также приведет к снижению его электрического сопротивления примерно на один порядок. Создание равномерной сетки сквозных отверстий, выполненных методом выгорания тонких, например шелковых, нитей, позволит на много порядков снизить уровень электрического сопротивления и тем самым повысить температуру сверхпроводящего перехода. Меняя количество каналов проводимости, можно регулировать температуру сверхпроводящего перехода этого проводника.