Сплавы и соединения для электронной техники. Егоров В.Н. - 30 стр.

UptoLike

Составители: 

Сочетание высокой оптической прозрачности и повышенной электрической проводимости
пленок двуокиси олова обусловливает применение их в качестве проводящих покрытий на
внутренних стенках стеклянных баллонов электровакуумных приборов, электродов
электролюминесцентных конденсаторов и жидкокристаллических индикаторов, передающих
телевизионных трубок, преобразователей и усилителей изображения и др.
Кроме двуокиси олова, высокой электрической проводимостью и прозрачностью в видимой
области спектра обладают пленки окиси индия In
2
О
3
. Они имеют аналогичное применение.
3.7 Сверхпроводящие материалы.
Явление сверхпроводимости при криогенных температурах достаточно широко распространено в
природе. Сверхпроводимостью обладают 26 металлов. Большинство из них являются
сверхпроводниками I рода с критическими температурами перехода ниже 4,2 °К В этом
заключается одна из причин того, что большинство сверхпроводящих металлов для
электротехнических целей применить не удается. Еще 13 элементов проявляют сверхпроводящие
свойства при высоких давлениях. Среди них такие полупроводники, как кремний, германий,
селен, теллур, сурьма и др. Следует заметить, что сверхпроводимостью не обладают металлы,
являющиеся наилучшими проводниками в нормальных условиях. К ним относятся золото, медь,
серебро. Малое сопротивление этих материалов указывает на слабое взаимодействие
электронов с решеткой. Такое слабое взаимодействие не создает при Т 0°К достаточного
межэлектронного притяжения, способного преодолеть кулоновское отталкивание. Поэтому и не
происходит переход таких металлов в сверхпроводящее состояние.
Кроме чистых металлов сверхпроводимостью обладают многие интерметаллические соединения
и сплавы. Общее количество наименований известных в настоящее время сверхпроводников
составляет около 2000. Среди них самыми высокими критическими параметрами обладают сплавы
и соединения ниобия (табл. 3.1). Некоторые из них позволяют использовать для достижения
сверхпроводящего состояния вместо жидкого гелия более дешевый хладагентжидкий
водород.
Табл.3.7.1 Основные свойства сверхпроводящих сплавов
Материал
Т
CB
,
°К
Тл
H
CB
),0(
10
μ
Тл
H
CB
),0(
20
μ
2
/
),0(
мА
J
доп
Отличительные особенности
GaV
3
14,8 0,6 21
1,6
9
10
Удовлетворительные механические
свойства
SiV
3
17,0 0,62 23,4
2
9
10
То же
SnNb
3
18,3 0,54 24,5
2,4
9
10
Высокая плотность тока,
технологичность
GaNb
3
20,3 - 34,0 - Высокая температура перехода,
технологичность
GeNb
3
21-
24,3
- 37,0
1
9
10
Наиболее высокая температура
перехода
Все интерметаллические соединения и сплавы относятся к сверхпроводникам II рода. Однако
деление веществ по их сверхпроводящим свойствам на два вида не является абсолютным. Любой
сверхпроводник I рода можно превратить в сверхпроводник II рода, если создать в нем
достаточную концентрацию дефектов кристаллической решетки. Например, у чистого олова
Т
св
= 3,7 °К, но если вызвать в олове резко неоднородную механическую деформацию, то
критическая температура возрастет до 9 °К, а критическая напряженность магнитного поля
увеличится в 70 раз.
   Сочетание высокой оптической прозрачности и повышенной электрической проводимости
пленок двуокиси олова обусловливает применение их в качестве проводящих покрытий на
внутренних стенках стеклянных баллонов электровакуумных приборов, электродов
электролюминесцентных конденсаторов и жидкокристаллических индикаторов, передающих
телевизионных трубок, преобразователей и усилителей изображения и др.
   Кроме двуокиси олова, высокой электрической проводимостью и прозрачностью в видимой
области спектра обладают пленки окиси индия In2О3. Они имеют аналогичное применение.

                              3.7 Сверхпроводящие материалы.

   Явление сверхпроводимости при криогенных температурах достаточно широко распространено в
природе. Сверхпроводимостью обладают 26 металлов. Большинство из них являются
сверхпроводниками I рода с критическими температурами перехода ниже 4,2 °К В этом
заключается одна из причин того, что большинство сверхпроводящих металлов для
электротехнических целей применить не удается. Еще 13 элементов проявляют сверхпроводящие
свойства при высоких давлениях. Среди них такие полупроводники, как кремний, германий,
селен, теллур, сурьма и др. Следует заметить, что сверхпроводимостью не обладают металлы,
являющиеся наилучшими проводниками в нормальных условиях. К ним относятся золото, медь,
серебро. Малое сопротивление этих материалов указывает на слабое взаимодействие
электронов с решеткой. Такое слабое взаимодействие не создает при Т ≈ 0°К достаточного
межэлектронного притяжения, способного преодолеть кулоновское отталкивание. Поэтому и не
происходит переход таких металлов в сверхпроводящее состояние.
  Кроме чистых металлов сверхпроводимостью обладают многие интерметаллические соединения
и сплавы. Общее количество наименований известных в настоящее время сверхпроводников
составляет около 2000. Среди них самыми высокими критическими параметрами обладают сплавы
и соединения ниобия (табл. 3.1). Некоторые из них позволяют использовать для достижения
сверхпроводящего состояния вместо жидкого гелия более дешевый хладагент — жидкий
водород.

                                 Табл.3.7.1 Основные свойства сверхпроводящих сплавов
Материал Т CB ,    μ 0 H CB1 (0), μ 0 H CB 2 (0), J доп (0),  Отличительные особенности
          °К          Тл              Тл          А / м2

  V3Ga      14,8      0,6          21        1,6 ⋅ 10 9   Удовлетворительные механические
                                                                     свойства
   V3 Si    17,0     0,62         23,4        2 ⋅ 10 9                 То же
  Nb3 Sn    18,3     0,54         24,5       2,4 ⋅ 10 9      Высокая плотность тока,
                                                                 технологичность
   Nb3Ga    20,3       -          34,0           -         Высокая температура перехода,
                                                                 технологичность
  Nb3Ge     21-        -          37,0        1⋅10 9       Наиболее высокая температура
            24,3                                                     перехода

 Все интерметаллические соединения и сплавы относятся к сверхпроводникам II рода. Однако
деление веществ по их сверхпроводящим свойствам на два вида не является абсолютным. Любой
сверхпроводник I рода можно превратить в сверхпроводник II рода, если создать в нем
достаточную концентрацию дефектов кристаллической решетки. Например, у чистого олова
Тсв = 3,7 °К, но если вызвать в олове резко неоднородную механическую деформацию, то
критическая температура возрастет до 9 °К, а критическая напряженность магнитного поля
увеличится в 70 раз.