stringtranslate.com

Фазы А15

Элементарная ячейка фаз A15 Nb 3 Sn

Фазы A15 (также известные как типы структур β-W или Cr 3 Si ) представляют собой ряд интерметаллических соединений с химической формулой A 3 B (где A — переходный металл , а B — любой элемент ) и определенной структурой. Фаза A15 также является одним из членов семейства фаз Франка–Каспера . [1] Многие из этих соединений обладают сверхпроводимостью при температуре около 20  К (−253 °C; −424 °F), что сравнительно высоко, и остаются сверхпроводящими в магнитных полях в десятки тесла (сотни килогаусс ). Этот вид сверхпроводимости ( сверхпроводимость II типа ) является важной областью изучения, поскольку имеет несколько практических приложений.

История

Впервые структура A15 была обнаружена в 1931 году, когда исследовался электролитически осажденный слой вольфрама . [2] Обсуждение того, является ли структура β-вольфрама аллотропом вольфрама или структурой субоксида вольфрама, было давним, но с 1950-х годов появилось много публикаций, показывающих, что материал является истинным аллотропом вольфрама. [3] [4] [5] [6] [7] [8]

Первым интерметаллическим соединением, обнаруженным с типичным составом A 3 B, был силицид хрома Cr 3 Si, открытый в 1933 году . [9] В последующие годы было обнаружено несколько других соединений со структурой A15. Большого интереса к исследованиям этих соединений не было. Это изменилось с открытием того, что силицид ванадия V 3 Si показал сверхпроводимость при температуре около 17 К в 1953 году. [10] В последующие годы было обнаружено несколько других сверхпроводников A 3 B. [11] Ниобий-германий удерживал рекорд по самой высокой температуре 23,2 К с 1973 года до открытия купратных сверхпроводников в 1986 году. Потребовалось время, чтобы метод производства проводов из очень хрупких материалов фазы A15 был разработан. Этот метод все еще сложен. Хотя некоторые материалы фазы A15 могут выдерживать более высокую напряженность магнитного поля и иметь более высокие критические температуры, чем сплавы NbZr и NbTi , NbTi по-прежнему используется для большинства приложений из-за более простого производства. [12] Nb 3 Sn используется в некоторых высокополевых приложениях, например, в высокопроизводительных сканерах МРТ и ЯМР-спектрометрах.

Смягченная форма диаграммы Вороного фазы A15, по-видимому, имеет наименьшую площадь поверхности среди всех возможных разбиений трехмерного евклидова пространства на области равного объема. [ необходима ссылка ] Это разбиение, также известное как структура Уэйра-Фелана , часто присутствует в клатратных гидратах .

Примеры

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Франк, ФК; Каспер, Дж. С. (1959-07-10). «Сложные структуры сплавов, рассматриваемые как сферические упаковки. II. Анализ и классификация представительных структур». Acta Crystallographica . 12 (7): 483–499. Bibcode : 1959AcCry..12..483F. doi : 10.1107/S0365110X59001499 . ISSN  0365-110X.
  2. ^ Хартманн, Хельмут; Эберт, Фриц; Бретшнайдер, Отто (1931). «Электролизен в фосфатшмельцене. I. Die elektrolytische Gewinnung von α- и β-Wolfram». Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie . 198 : 116–140. дои : 10.1002/zaac.19311980111.
  3. ^ Лю, Цзясин; Бармак, Катаюн (2016-02-01). «Топологически плотноупакованные фазы: механизм осаждения и образования метастабильного β-W в тонких пленках». Acta Materialia . 104 : 223–227. Bibcode : 2016AcMat.104..223L. doi : 10.1016/j.actamat.2015.11.049 . ISSN  1359-6454.
  4. ^ Weerasekera, IA; Shah, S. Ismat; Baxter, David V.; Unruh, KM (1994-06-13). "Структура и стабильность тонких пленок бета-вольфрама, нанесенных распылением". Applied Physics Letters . 64 (24): 3231–3233. Bibcode : 1994ApPhL..64.3231W. doi : 10.1063/1.111318. ISSN  0003-6951.
  5. ^ О'Киф, М.Дж.; Грант, Дж.Т. (1996-06-15). «Фазовая трансформация тонких пленок вольфрама, нанесенных распылением, со структурой A-15». Журнал прикладной физики . 79 (12): 9134–9141. Bibcode : 1996JAP....79.9134O. doi : 10.1063/1.362584. ISSN  0021-8979.
  6. ^ Кисс, AB (1998). «Термоаналитическое исследование состава β-вольфрама». Журнал термического анализа и калориметрии . 54 (3): 815–824. doi :10.1023/A:1010143904328. S2CID  93714144.
  7. ^ Петрофф, П.; Шэн, ТТ; Синха, АК; Розгоньи, ГА; Александер, ФБ (июнь 1973 г.). «Микроструктура, рост, сопротивление и напряжения в тонких вольфрамовых пленках, нанесенных методом высокочастотного распыления». Журнал прикладной физики . 44 (6): 2545–2554. Bibcode : 1973JAP....44.2545P. doi : 10.1063/1.1662611. ISSN  0021-8979.
  8. ^ Mannella, G.; Hougen, JO (август 1956). ""β-вольфрам" как продукт восстановления оксида". Журнал физической химии . 60 (8): 1148–1149. doi :10.1021/j150542a035. ISSN  0022-3654.
  9. ^ Борен, Б. (1933). «Рентгеновское исследование сплавов кремния с хромом, марганцем, кобальтом и никелем». Ark. Kern., Min. Geol . 11A (10): 2–10.
  10. ^ Харди, Джордж; Халм, Джон (1953). «Сверхпроводящие силициды и германиды». Physical Review . 89 (4): 884. Bibcode : 1953PhRv...89Q.884H. doi : 10.1103/PhysRev.89.884.
  11. ^ Изюмов, Юрий А; Курмаев, ЗЗ (1974). "Физические свойства и электронная структура сверхпроводящих соединений со структурой β-вольфрама". Успехи физических наук . 17 (3): 356. Bibcode :1974SvPhU..17..356I. doi :10.1070/PU1974v017n03ABEH004136.
  12. ^ Sheahen, Thomas P (1994). Введение в высокотемпературную сверхпроводимость. Springer. стр. 32. ISBN 978-0-306-44793-8.

Дальнейшее чтение