Diagram fazowy nadprzewodnictwa związków opartych na Sm uzyskanych techniką syntezy wysokiego ciśnienia
| Informacje ogólne - Ważne wydarzenia |
We współpracy z AIST zespół badawczy prof. Shiv J. Singh'a (z Laboratorium Nadprzewodników i Technologii Wodorowych NL-6) rozszerzył diagram fazowy nadprzewodnictwa dla fluorem domieszkowanego SmFeAsO (Sm1111) aż do rekordowego poziomu 40% substytucji fluorem, wykorzystując technikę wysokiego ciśnienia w prasie sześciennej (CA-HP, ciśnienie do 6 GPa).
Serię próbek SmFeAsO1-xFx (Sm1111) o zakresie 0,05 ≤ x ≤ 0,40 wytworzono przy użyciu tej techniki CA-HP, co pozwoliło na kontrolowane i jednorodne wprowadzenie fluoru w szerokim zakresie składu, obejmującym również reżim przewodnictwa nadmiarowego. Pomiary strukturalne, ramanowskie, transportowe oraz magnetyczne potwierdziły stabilność tetragonalnej fazy Sm1111 oraz skuteczną substytucję fluorem w całej serii. W porównaniu z próbkami wytworzonymi metodami konwencjonalnymi, metoda wysokociśnieniowa znacząco poprawia właściwości nadprzewodzące: w obszarze niedomieszkowanym temperatura przejścia w nadprzewodnictwo (Tc) wzrasta o 10–17 K, a gęstość prądu krytycznego (Jc) zwiększa się nawet o rząd wielkości. Górne pole krytyczne zbliża się do 200 T, co wskazuje na silne ograniczenie paramagnetyczne oraz przewodnictwo wielopasmowe. Po raz pierwszy, przy użyciu techniki wysokiego ciśnienia, opracowano rozszerzony diagram fazowy nadprzewodnictwa dla układu Sm1111. Wyniki te pokazują, że synteza wysokociśnieniowa jest kluczową strategią inżynierii materiałowej, umożliwiającą rozszerzenie zakresu substytucji i optymalizację właściwości nadprzewodzących.
Więcej szczegółów znajduje się w publikacji: M. Azam, T. Zajarniuk, R. Diduszko, T. Palasyuk, C. Jastrzębski, A. Szewczyk, H. Ogino, S. J. Singh: “Fluorine substitution‑dependent phase diagram and superconducting properties of Sm‑based oxypnictides synthesized by a high‑pressure growth technique”, J Mater Sci: Mater Electron 37, 385 (2026).
Rysunek: (a) Temperatura początku nadprzewodnictwa Tc uzyskana z pomiarów rezystywności oraz (b) Jc wyznaczona z pomiarów magnetyzacji dla próbek SmFeAsO1-xFx przygotowanych metodą CA-HP, w funkcji nominalnej zawartości fluoru (x). Trzy zacienione obszary kolorystyczne oznaczają rejony niedomieszkowane, optymalne (Opt.) oraz nadmiarowo domieszkowane. Dla porównania uwzględniono również wcześniejsze dane
