Исследование влияния сверхпроводящего состояния ВТСП-оксидов на низкотемпературную адсорбцию простых газов
Диссертация
Впервые обнаружено влияние сверхпроводящего состояния адсорбента на процесс низкотемпературной адсорбции молекул кислорода на сверхпроводнике УВа2Сиз07х. Показано, что молекулы кислорода значительно хуже адсорбируются на сверхпроводнике, нежели молекулы азота и аргона. Сверхпроводящее состояние также уменьшает эффективный коэффициент теплопередачи в системе кислород-сверхпроводник. Внешнее… Читать ещё >
Список литературы
- J.G. Bednorz and К.A. Mueller. Possible high Tc superconductivity in the Ba-La-Cu-0 system. Z. Phys. B64 (1986) 189.
- M.K. Wu, J.R. Ashburn, C.J. Torng, P.H. Hor, R.L. Meng, L. Gao, Z.J. Huang, Y.Q. Wang, C.W. Chu. Superconductivity at 93 К in a new mixed-phase Y-Ba-Cu-0 compound system at ambient pressure. Phys. Rev. Lett., 58 (1987) 908−910.
- K. Easterling, J. Niska. The microstructure and properties of high Tc superconducting oxides. Sci. Progress Oxford, 74 (1990) 69−90.
- Y. Le Page, T. Siegrist, S. Sunshine, L.F. Schneemeyer, D.W. Murphy, S.M. Zahurak, J.V. Waszczak, W.R. McKinnon, J.M. Taraskon, G.W. Hull, L.H. Green. Structural properties of Ba2RCu307 high-Tc superconductors. Phys. Rev. B, 36 (1987) 3617−3621.
- H. You, R.K. McMillan, J.D. Axe, D.E. Cox, J.J. Cin, G.W. Crabtree, D.J. Lam. A neutron diffraction study of a single crystal of УВа2Сиз07х. Solid State Commun., 64 (1987) 739−742.
- A. Balzarotti, M. De Crescenzi, N. Motta, F. Patella, A. Sgarlata. Valence charge fluctuations in YBa2Cu307x from core-level spectroscopies. Phys. Rev. В., 38, (1988) 6461−6469.
- W.J. Gallagher, Т.К. Wortington, T.R. Dinger, F. Holtzberg, D.L. Kaiser, R.L. Sandstrom. Anisotropy in the magnetic properties of single-crystal YBa2Cu307 x. Physica, BC148 (1987) 228−232.
- O. Laborde, P. Monceau, M. Potel, P. Gowgeon, J. Padiou, J.C. Levet, H. Noel. Anisotropy of the superconducting properties of Bi2Sr2CaCu2Os. Solid State Commun., 67 (1988) 609−611.
- B.B. Немошкаленко, A.B. Жалко-Титаренко, Г. А. Клименко, B.C. Мельников, Б. Г. Никитин, Н. П. Пшенцова. Характеристики литых оксидных керамик Y-Ba-Cu-O. Металлофизика, 11 (1989) 119−120.
- В.В. Скопенко, С. А. Недилько, Г. В. Панченко, Т. П. Ляшко. Синтез и свойства 1:2:3 высокотемпературной сверхпроводящей керамики. Укр. хим. журнал, 56 (1990) 1235−1238.
- Н. Guyot. Influence of the oxygen content on the electronic structure of the
- HTSC YBa2Cu307x. Physica С, 180 (1991) 108−111.
- J.D. Jorgensen, B.W. Veal, A.P. Paulikas, L.J. Nowicki, G.W. Crabtree, H. Claus, W.K. Kwok. Structural properties of oxygen-deficient YBa2Cu307x. Phys. Rev. B, 41 (1990) 1863−1877.
- C.P. Enz. Charge-transfer model of s- and d-wave pairing in the cuprates. Phys. Rev. B, 54 (1996) 3589−3596.
- C.N.R. Rao. The world of perovskite oxides: from dielectrics to superconductors. Physica C, 153−155 (1988) 1762−1768.
- Н.Д. Захаров, Ю. А. Барабаненков, И. Н. Макаренко. Упорядочивание атомов кислорода в УВа2Си307х при температурах, близких к Тс. Сверхпроводимость: физика, химия, техника, 4 (1991) 106.
- В.К. Lukaszewicz, J. Stepien-Damm, R. Horyn, Z. Bukowski, M. Kowalski. Electron microscope study of superconductor YBa2Cu307x. J. Appl. Crystallogr., 20 (1987) 505−506.
- C. Calandra, F. Maughi, T. Minerva, G. Goldoni. Europhys. Lett., 8 (1989) 791.
- P.C. Healy, S. Myhra, J.C. Riviere, A.M. Stewart, J. G Thompson, A.M. Stewart. Analysis by X-ray photoelectron spectroscopy of LnBa2Cu307x: The signifricance of fine structure in the О Is and Ba 3denvelopes. Philos. Mag. B, 58 (1988) 139−147.
- S. Lars, T. Andersson, C. Otamiri. Appl. Surf. Sci., 45 (1990) 1.
- Д.М. Саков, А. Г. Липсон, Е. И. Саунин, В. А. Кузнецов, В. В. Громов, Ю. П. Топоров. Активные центры на поверхности сверхпроводящей керамики УВа2Си307х. Ж. Физ. Хим., 65, (1991) 1214.
- D.D. Sarma, К. Prabhakaran, C.N.R. Rao. Surface electronic structure of the high-T (, c) oxides. Physica C, 153−155 (1988) 151−152.
- C. Kittel, S. Fahy, S.G. Louie. Phys. Rev. B, 37 (1988) 642.
- Физические свойства высокотемпературных сверхпроводников. Под ред. Д. М. Гинзберга. М., Мир, 1990.
- К.С. Goretta, М.Т. Lanagan, J.P. Singh, J.T. Dusek, U. Balachandran, S.E. Dores, R.B. Poeppel. Fabrication of high-Tc superconductors. Materials and Manufact. Processes, 4, (1989) 163−175.
- C.I. Merzbacher, B.P. Bonner. Determination of oxygen content and carbonate impurity in YBa2Cu307. x by diffuse reflectance infrared spectroscopy. J. Appl. Phys., 69 (1991) 4442−4444.
- И.В. Пуляева, А. Б. Бланк, A.A. Квичко Т. Ф. Коршикова, Э. Т. Могилко. Определение углерода в ВТСП-материалах. Высокочистые вещества, N5, (1991) 54−59.
- Ю.В. Ефимов, В. А. Данилкин, В. Ф. Шамрай, Ю. П. Шаповалов, В. П. Хломов, Т. М. Фролова, Л. А. Рябцев. Исследование химического и фазового составов порошков и прессованых образцов Y- и Bi- ВТСП. Металлы, N3, (1991) 107−117.
- L. Zhang, J. Chen, Н.М. Chan. Formation of grain-boundary carbon-containing phase during annealing of УВа2Сиз07х. J. Am. Ceram. Soc., 72 (1989) 1997−2000.
- T. Lundstrom, B. Lonnberg, L.-E. Tergenius. Synthesis of high Tc superconductors at Uppsala University. Ceramic and crystal growth. Physica Scripta, 44 (1991) 88−92.
- E. Ruckenstein, S. Narain, N.-L. Wu. Reaction pathways for the formation of the YBa2Cu307x compound. J. Mater. Res., 4 (1989) 267−272.
- C.N.R. Rao, R. Nagarajan, R. Vijayaraghavan. Synthesis of cuprate superconductors. Supercond. Sci. Technol. 6 (1993) 1−22.
- D. Beltran-Polter, E. Martinez-Tamayo, R. Ibanez, A. Beltran-Polter, J.V. Folgado, E. Escriva, V. Munos, A. Segura, J. Martinez-Pastor. Comparative study of synthetic procedures for YBaCuO oxides. Solid State Ionics, 32/331 989) 1160−1166.
- D. Morgan, M. Marie, T.J. Richardson. Preparation of 1−2-3 superconductors from hydroxide-carbonates coprecipitation. J. Am. Ceram. Soc., 73 (1990) 3557−3561.
- Shi Chang Zhang, G.L. Messing, W. Huebner. YBa2Cu3075 superconductor powder synthesis by spray pyrolysis of organic acid solutions. J. Aerosol Sci. 22 (1991) 585−599.
- J. Fransaer, J.R. Roos, L. Delaey, O. van der Biest, O. Arkens, J.P. Celis. Solgel preparation of high-Tc Bi-Ca-Sr-Cu-0 and Y-Ba-Cu-0 superconductors. J. Appl. Phys., 65 (1989) 3277−3279.
- G. Kordas. Sol-gel processing of ceramic superconductors. J. Non-Cryst. Solids, 121 (1990) 436−442.
- Xiande Tang, Lian Zhou, Shougao Xiong, Keguang Wang, Jianchao Yang. Preparation of bulk YBCO superconductors with high critical current density by liquid phase process. Cryogenics, 32 (1992) ICMC Supplement, 419−422.
- M. Murakami, T. Oyama, H. Fujimoto, S. Gotoh, K. Yamaguchi, Y. Shiohara, N. Koshizuaka, S. Tanaka. Melt processing of bulk high Tc superconductors and their applications. IEEE Trans. Mag., 27 (1991) 1479.
- H. Fujimoto, M. Murakami, T. Oyama, Y. Shiohara, N. Koshizuka, S. Tanaka. Fracture toughness of YBaCuO prepared by MPMG process. Jpn. J. Appl. Phys. 29 (1990) L1793-L1795.
- P.3. Сагдеев, T.B. Лешина, M.A. Камха и др. Влияние магнитного поля на соотношение продуктов реакции пентафторбензилхлорида с «-C4H9Li. Изв. АН СССР. Сер. хим. № 9 (1972) 2128−2129.
- Р.З. Сагдеев, К. М. Салихов, Т. В. Лешина и др. Влияние магнитного поля на радикальные реакции. Письма в ЖЭТФ, 16 (1972) 599−602.
- М. Okazaki, S. Sakata, R. Konaka, Т. Shiga. Application of spin trapping to probe the radical pair model in magnetic-field-dependent photoreduction of naphtoquinone in SDS micellar solution. J. Am. Chem. Soc., 107 (1985) 7214
- Lee Chia-Chien and Chou Tse-Chuan. Effects of Magnetic Field on Nickel-Catalyzed Oxidation of Hypophosphite Ion by Water/Deuterium Oxide. Ind. Eng. Chem. Res., 35 (1996) 3907−3914.
- А.Л. Бучаченко, Р. З. Сагдеев, K.M. Салихов. Магнитные и спиновые эффекты в химических реакциях. Новосибирск, Наука, 1978, 296 с.
- J.A. Arias, P.W. Selwood. The catalyzed o-pH2 conversion and magnetocatalytic effects on EuO and Cr02. J. Catal. 35 (1974) 273.
- A.B. Головин. Исследование механизма низкотемпературного каталитического превращения орто-водорода в пара-водород. Автореферат диссертации. Новосибирск, 1975.
- А. Фаркас. Пара-водород и тяжелый водород. ОНТИ, 1936, 244 с.
- Р.А. Буянов, О. П. Криворучко, Л. М. Кефели, А. А. Останкович. Исследование гидроокиси и окиси железа как катализаторов для низкотемпературного превращения орто-водорода в пара-водород. Кинетика и катализ, 9 (1968) 378
- Р.А. Буянов. Изучение реакции превращения орто-водорода в пара-водород на твердых катализаторах при температурах 78−64 К. I. Кинетика и катализ, 1 (1960) 306−312.
- N. Wakao, J.M. Smith, P.W. Selwood. The low-temperature orthohydrogen conversion over supported oxides and metals. J. Catal. 1 (1962) 62−73.
- C.F. Ng, P.W. Selwood. Magnetic effects on the ortho-para hydrogen conversion over a-Cr203, CoO, and MnO. J. Catal., 43 (1976) 252−259.
- S. Ozeki, C. Wakai, S. Ono. Is a Magnetic Effect on Water Adsorption
- Possible? J. Phys. Chem., 95 (1991) 10 557−10 559.
- S. Ozeki, J. Miyamoto, S. Ono, Chihiro Wakai and T. Watanabe. Water-solid interaction under steady magnetic fields: magnetic-field-induced adsorption and desorption of water. J. Phys. Chem., 100 (1996) 4205−4212.
- S. Ozeki, J. Miyamoto and T. Watanabe. A thermodynamic aspect of the magnetic effect on water adsorption. Langmuir, 12 (1996) 2115−2117.
- S. Ozeki, H. Uchigama, K. Kaneto. Magnetoadsorption and Magnetodesorption of NO on Iron Oxides: Role of Magnetism and Surface Structure of Solids. J. Phys. Chem., 95 (1991) 7805−7809.
- H. Uchiyama, S. Ozeki, K. Kaneko. Magnetic Enhancement of Micropore Filling of Supercritical NO. Chem. Phys. Lett., 166 (1990) 531−534.
- O.K. Самуйлова, В. Д. Ягодовский, M.M. Козлова. Изучение адсорбции кислорода и бутена-1 на феррите магния. Кинетика и Катализ, 27 (1986) 230−233.
- К. Kaneko, К. Inouye. The NO chemisorption activity of 5-FeOOH having different magnetic properties. Adsorpt. Sci. Technol., 3 (1986) 11.
- Б.В. Кузнецов, T.A. Рахманова. Магнитоадсорбция триэтиламина, бензола и кислорода на у-оксидах железа. ЖФХ, 68 (1994) 759−762.
- Л.И. Головашкин, О. М. Иваненко, Г. И. Лейтус, К. В. Мицен, О. Г. Карпинский, В. Ф. Шамрай. Аномальное поведение структурных характеристик керамики YBa2Cu307x в окрестности сверхпроводящего перехода. Письма в ЖЭТФ, 46 (1987) 325−327.
- W. Schafter, Е. Jansen, G. Will, J.Jr. Faber, В. Veal. Structure anomalies of YBa2Cu307x at the superconducting transition temperature. Mater. Res. Bull., 23 (1988) 1439−1445.
- K. Jacobi et al. Phys. Rev. В., 38 (1988) 863.
- И.А. Юрченко, В. З. Лозовский, С. А. Шило, О. М. Гецко. Влияниесверхпроводящего перехода на квантовый выход люминесценции адсорбированного красителя. Письма в ЖЭТФ, 48 (1988) 89.
- В.Н. Лисецкий, А. А. Васильев, Г. Ф. Иванов, Г. Г. Савельев. Динамический эффект реакции рекомбинации атомов водорода на поверхности ВТСП УВа2СизС>7.х. Поверхность: Физика, химия, механика, N7 (1990) 147−148.
- L.L. Makarshin, O.V. Lukyanova and V.N. Parmon. Influence of physical state of high-temperature, superconductor УВа2Сиз075 on its catalytic properties in low temperature ortho-para hydrogen conversion. React. Kinet. Catal. Lett., 42 (1990) 139−144.
- Y.L. Sandler. The ortho-para conversion of hydrogen and deuterium on inhomogenius paramagnetic surfaces. Canad. J. Chem., 32 (1954) 249.
- D.R. Ashmead, D.D. Eley, R.J. Rudham. The parahydrogen conversion on neodimium oxide. J. Chem. Soc. Trans. Faraday Soc., 59 (1963) 207.
- D.R. Ashmead, D.D. Eley, RJ. Rudham. The catalytic activity of the rare earth oxides for parahydrogen conversion and hydrogen deuterium equilibration. J. Catalysis, 3 (1964) 280
- R.J. Rudham, A.D. Tullett. Low temperature parahydrogen enrichment catalyzed by paramagnetic ions supported on rutile. J. Chem. Soc. Faraday Trans. Part 1, 71 (1975) 2361−2365.
- S. Reich, I. Cabasso. Separation of paramagnetic and diamagnetic molecules using high-Tc superconducting ceramics. Nature, 338 (1989) 330−332.
- L.L. Makarshin, A.L. Dautov, D.V. Andreev. Change of superconducting properties of Y-based ceramics as the result of oxygen adsorption and influence of superconductivity on adsorption processes. Physica C, 235−240 (1994) 1583.
- C.S. Pande, M.S. Osofsky, A.K. Singh, L.E. Richards, R. Ashoka, V. Letourneau, S.A. Wolf. Superconductivity in argon-treated Y-Ba-Cu-O system. Phys. Rev. B, 37 (1988) 1594.
- А.Т. Fiory, M. Gurvitch, R.J. Cava, G.P. Espinosa. Effect of oxygen desorption on electrical transport in YBa2Cu307x. Phys. Rev. В., 36 (1987) 7262−7265.
- K.N.R. Taylor, A. Bailey, D.N. Mathews, G.J. Russell. Enhancement of Tc in YBa2Cu307x superconductors by gas adsorption. Physica C, 153−155 (1988) 349.
- С. Грегг, К. Синг. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. Москва, «Мир», 1984, 306 с.
- X. Granados, М. Carrera, J. Fontcuberta, М. Vallet, J.M. Gonzales-Calbet. On effect of the superconducting onset of YBa2Cu307x. Solid State Commun., 69 (1989) 1073.
- B.M. Кошкин, В. Д. Запорожский, K.B. Савченко, E.E. Овечкина, A.A. Макаров. Внедрение инородных молекул в керамику YBa2Cu307. x и ее сверхпроводящие параметры. Сверхпроводимость: физика, химия, техника, 3 (1990) 2772.
- Я.Е. Гегузин. Физика спекания. Наука, Москва, 1984.
- Ж. Фридель. Дислокации. Мир, Москва, 1967.
- В.М. Кошкин, Е. Е. Овечкина, Н. В. Ткаченко, JI.T. Шиндес. Влияние инертной газовой среды на критический ток в керамике YBa2Cu307x. Сверхпроводимость: физика, химия, техника, 6 (1993) 2090.
- С. Брунауэр. Адсорбция газов и паров т.1. М. ГИИЛ 1948.
- Д.Е. Клюев, С. Ф. Гребенников. Труды седьмой международной конференции по теоретическим вопросам адсорбции. М. ПАИМС, 1995., с.136−138
- Handbook of chemistry and physics, 37th Ed., v. II, p.2240, 1955−56.
- Физические величины. Справочник. M. Энергоатомиздат. 1991. с.256
- В.Ю. Гаврилов. Применение физической адсорбции кислорода для измерения величин поверхности дисперсных материалов. Кинетика и катализ, 35 (1994) 435−436.
- L. Hartshorn, J. Sei. Instr. 2 (1925) 10.
- A.C. Бхалла, Р. Рой, Л. И. Кросс. Связь Тс с химической природой оксидных сверхпроводников. В кн. «Химия оксидных сверхпроводников» под. ред. Ч.Н.Р. Pao. Новосибирск 1993, с. 63.
- Н.Ф. Захарчук, Т. П. Федина, Н. С. Борисова. Определение кислорода в ВТСП-материалах методом йодометрии, новые возможности и перспективы метода. Сверхпроводимость: физика, химия, технология. 4 (1991) 1391−99.
- R.F. Zagrafskaya, A.P. Karnaukhov and V.B. Fenelonov. Packing of molecules on solid surfaces in physical adsorption. React. Kinet. catal. Lett., 16 (1981) 223−227.
- A.L. McClellan, H.F. Harnsberger. Cross-sectional areas of molecules adsorbed on solid surfaces. J. Colloid Interface Sci. 23 (1967) 577−599.
- A.A. Кузюкевич, Я. К. Вайвадс, Я. П. Грабис, И. Ф. Штейне. Плазмохимический синтез высокодисперсных порошков УВа2СизОх. Изв. Акад. наук Лат. ССР (сер. хим.) N 6 (1990) 643−647.
- Б. Треппнел. Хемосорбция. Изд. Ин. Лит. 1958 г. Москва. 326 с.
- A. Lecloux, J.P. Pirard. The importance of standard isotherms in the analysis of adsorption isotherms for determining the porous texture of solids. J. Colloid and Interface Sci., 70 (1979) 265−281.
- Д.В. Андреев, Л. Л. Макаршин, B.H. Пармон. Особенности адсорбции молекул кислорода и аргона на сверхпроводящем адсорбенте. СФХТ., 7 (1994) 884−889.
- L.L. Makarshin, D.V. Andreev, V.N. Parmon. 'Levitation' of paramagnetic oxygen molecules over the surface of high temperature superconductors. Chem. Phys. Lett., 266 (1997) 173−176.
- G.Blatter H. Dersch, T. Dupre, J. Rhyner and H.R. Zeller. Critical current and magnetic properties of ceramic high-Tc superconductors. Mod. Phys. Lett. В., 3 (1989) 375−380.
- H. Dersch, G. Blatter. New critical-state model for critical currents in ceramic high-Tc superconductors. Phys. Rev. В., 38 (1988) 11 391−404
- M. Tinkham, Introduction to Superconductivity, (McGraw-Hill Inc., New York, 1975).
- Y. Jaluria. Natural convection, heat and mass transfer. Pergamon Press, 1980, 398 p.
- B.B. Немошкаленко, M.A. Васильев, A.C. Филиппов. Физико-химическая природа слабых связей в ВТСП-керамиках (обзор). Металлофизика, 13 № 2 (1991) 3−23.
- В.В. Шмидт, Г. С. Мкртчян. Вихри в сверхпроводниках второго рода. Успехи физ. наук, 112 (1974) 459−490.
- R.D. Gordon, E.L. Cussler. (University of Minnesota), 1998, private commun.
- А. Кэмпбелл, Дж. Иветс. Критические токи в сверхпроводнике. Москва, Мир, 1975, 338 с.
- P. Heckmg, М. Bacon. Power law dependence of magnetic force vs. distance for a Y-Ba-Cu-0 superconductor. Mod. Phys. Lett. В., 5 (1991) 237.
- Z.J. Yang, Т.Н. Johansen, H. Bratcberg, G. Helgesen, A.T. Skjeltorp. Potential and force between a magnet and a bulk УВа2Сиз07х superconductor studied by a mechanical pendulum. Supercond. Sci. Technol., 3 (1990) 591.
- W. Harter, A.M. Hermann, Z.Z. Sheng. Levitation effects involving high-Tc thallium based superconductors. Appl. Phys. Lett., 53 (1988) 1119.
- S. Gotoh, M. Murakami, H. Fujimoto, N. Koshizuka, S. Tanaka. AC susceptibility study of YBaCuO prepared by quench and melt growth process. Physica C, 166 (1990) 215−220.
- B.A. Ацаркин, Г. А. Васнева, H.E. Ногинова. Критическое состояние и гистерезисные потери в тонкой пленке ВТСП, перпендикулярной магнитному полю. СФХТ, 5 (1992) 423−430.
- М.А. Angadi, A.D. Caplin, L.R. Laverty, Z.X. Shen. Non-destructive determination of the current-carrying length scale in superconducting crystals and thin films. Physica C, 177 (1991) 479−486.
- E.3. Мейлихов. Структурные особенности ВТСП-керамик и их критический ток и вольтамперная характеристика. Успехи Физ. Наук, 163 N3 (1993) 27−54.
- J. Mannhart, D.G. Schlom, J.G. Bednorz, K.A. Muller. Influence of electric fields on pinning in YBa2Cu307x films. Phys. Rev. Lett., 67 (1991) 20 992 101.