Калинина Л. А. 1(2017)

УДК 546.22

Л. А. Калинина, Ю. Н. Ушакова, Е. Г. Фоминых,

Е. В. Кошелева, Т. В. Михайличенко, М. А. Пентин

 

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ЛЕГИРОВАНИЯ СЕРОЙ

НА ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КИСЛОРОДПРОВОДЯЩИХ

ТВЕРДЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ НА ОСНОВЕ ОКСИДА ВИСМУТА

 

      Проведено электрохимическое введение гетеропримеси в сверхпроводник YВa₂Cu₃O_7-хпутем кулонометрического титрования его серой при помощи сульфидпроводящего твердого электролита СаPr₂S₄. Разработан режим кулонометрического титрования с учетом рабочих параметров твердого электролита. Контроль за изменением электрофизических свойств YВa₂Cu₃O_7-хS_δ осуществлялся методом высокочастотной кондуктометрии в ячейке с двумя графитовыми электродами. Изучение сверхпроводящих свойств высокотемпературных полупроводников YВa₂Cu₃O_7-хS_δ проводилось в лаборатории неорганического материаловедения кафедры неорганической химии МГУ. В процессе получения YВa₂Cu₃O_7-хS_δ, вводимая в оксид сера по вагнеровской модели заполняет кислородные вакансии. При этом вклад электронной проводимости должен уменьшаться, что наблюдается в процессе эксперимента. Кроме того, при высоких концентрациях серы параметр решетки с увеличивается, так как радиус внедрённых ионов серы больше, чем ионный радиус кислорода. Отмечено, что значение температуры сверхпроводящего состояния Т_С(О) для δ≤10^-5 ат. доли серы практически не меняется, а температура начала перехода в сверхпроводящее состояние с введением серы понижается от 85 К при δ=0 ат. доли серы до 70 К при δ=1×10^-5 ат. доли серы, а температурный интервал перехода в сверхпроводящее состояние ΔТ_С уменьшается от 47 К до 33 К.

        Выполненное при помощи сульфидпроводящего ТЭ электрохимическое введение микроколичеств серы в известный сверхпроводник YВa₂Cu₃O_7-х привело к сужению ΔТ_С и уменьшению магнитной восприимчивости образца YВa₂Cu₃O_7-хS_δ, а также к падению электропроводности и росту энергии активации с дальнейшей их стабилизацией. Исследование показало перспективность электрохимического легирования серой YВa₂Cu₃O_7-х с целью улучшения его сверхпроводящих свойств.

  

       Ключевые слова:сверхпроводник, кулонометрическое титрование, твердый электролит, транспортные свойства, парциальное давление

 

 

 

,