Hiện tượng siêu dẫn hệ siêu dẫn nhiệt độ cao bi sr ca cu o và ứng dụng trong dạy học vật lý 11 trung học phổ thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC PHẠM THỊ THẢO HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN, HỆ SIÊU DẪN NHIỆT ĐỘ CAO Bi-SrCa-Cu-O VÀ ỨNG DỤNG TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 11 – TRUNG HỌC PHỔ THƠNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH SƯ PHẠM VẬT LÝ Hà Nội – 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC HIỆN TƯỢNG SIÊU DẪN, HỆ SIÊU DẪN NHIỆT ĐỘ CAO Bi-SrCa-Cu-O VÀ ỨNG DỤNG TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 11 – TRUNG HỌC PHỔ THƠNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH SƯ PHẠM VẬT LÝ Người hướng dẫn khoa học: TS Trần Hải Đức Sinh viên thực khóa luận: Phạm Thị Thảo Hà Nội – 2018 LỜI CẢM ƠN Trong khoảng thời gian tiến hành khóa luận tốt nghiệp hoàn thành với đề tài “Hiện tượng siêu dẫn, hệ siêu dẫn nhiệt độ cao Bi-Sr-Ca-Cu-O ứng dụng dạy học vật lý 11 – Trung học Phổ thông” thân em cố gắng không ngừng với giúp đỡ nhiều từ thầy cơ, gia đình bạn bè Qua trang viết em xin gửi lời cảm ơn tới người giúp đỡ em thời gian học tập làm khóa luận Em xin tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc thầy giáo TS Trần Hải Đức – giảng viên Khoa Vật lý, trường Đại học Khoa học Tự nhiên trực tiếp hướng dẫn bảo em suốt trình làm khóa luận Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Khoa Vật Lý trường Đại học Khoa học Tự nhiên, trường Đại học Giáo dục tạo điều kiện cho em hồn thành tốt cơng việc học tập làm khóa luận Em bày tỏ lịng biết ơn tới thầy giáo Bộ môn Vật lý Nhiệt độ thấp tạo điều kiện giúp đỡ cho em trình học tập hồn thành khóa luận Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình bạn bè, người ủng hộ động viên em vượt qua khó khăn để hồn thành tốt khóa luận Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, 22 tháng 05 năm 2018 Sinh viên Phạm Thị Thảo DANH MỤC VIẾT TẮT BSCCO : Bi-Sr-Ca-Cu-O BPSCCO : Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O Tc : Nhiệt độ tới hạn Jc : Mật độ dòng tới hạn TEM : Ảnh kính hiển vi điện tử SEM : Ảnh kính hiển vi điện tử DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình: 1.1 Điện trở phụ thuộc nhiệt độ thủy ngân [1,3, tr.4] Hình: 1.2 Lịch sử phát chất siêu dẫn.[14, tr 17] Hình: 1.3 Điện trở phụ thuộc nhiệt độ vật dẫn lí tưởng, vật dẫn thực siêu dẫn [2, tr 5] Hình: 1.4 a) Hiệu ứng Meissner b) Hiện tượng treo từ vật liệu siêu dẫn.[17] 10 Hình: 1.5 Sự phân bố từ thơng (a) vật dẫn hoàn hảo (b) siêu dẫn [10, tr 1-8] 12 Hình: 1.6 Đường cong từ hóa (a) siêu dẫn loại I (b) siêu dẫn loại II [17, tr ] 16 Hình: 1.7 Hình ảnh mặt cong ngưỡng số chất siêu dẫn [17] 17 Hình: 1.8 Cấu trúc tinh thể hệ siêu dẫn Bi-Sr-Ca-Cu-O [10, tr 1930] 18 Hình: 2.1 Hình dạng tâm ghim từ [14, tr 2] 25 Hình: 3.1 Ảnh hiển vi điện tử quét mẫu BPSCCO [7, tr 3] 28 Hình: 3.2 Jc phụ thuộc từ trường mẫu siêu dẫn BSCCO có thay Pb nguyên tố đất hiếm.[7, tr 4] 29 Hình: 3.3 Hình thái bề mặt mẫu K1(a), K2(b), K3(c), K4(d) 31 Hình: 3.4 Sự phụ thuộc Jc vào từ trường tất mẫu 10 K [13, tr.83] 32 Hình: 3.5 Ảnh hiển vi điện tử qt (a) mẫu BPSCCO khơng có hạt nano ZnO, (b) mẫu BPSCCO có hạt nano ZnO kích thước nm (c) mẫu BPSCCO có hạt nano kích thước 30 nm [5, tr 5] 33 Hình: 3.6 Sự thay đổi Jc theo nhiệt độ mẫu có pha tạp hạt nano ZnO với kích thước (a) 6nm (b) 30nm [5, tr 4] 35 Hình: 3.7 Ảnh TEM hạt nano ZrO2 với kích thước 40 nm [19, tr 2] 36 Hình: 3.8 Mật độ dòng tới hạn Jc theo nhiệt độ nung thiêu kết thêm ZrO2 vào mẫu [19, tr 3] 37 Hình: 3.9 Sự phụ thuộc Jc vào từ trường hệ mẫu (Bi,Pb) – 2223 thêm nano ZrO2 [19, tr 3] 37 DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng: 1.1 Một số chất siêu dẫn nhiệt độ cao nhiệt độ chuyển pha tương ứng [16, tr 60-87] 14 Bảng: 2.1 Bảng bán kính ion số nguyên tố [10, tr 1930] 26 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ SIÊU DẪN VÀ HỆ SIÊU DẪN NHIỆT ĐỘ CAO Bi-Sr-Ca-Cu-O 1.1.Siêu dẫn điều kiện xác định 1.1.1 Lịch sử phát triển siêu dẫn 1.1.2 Điều kiện xác định chất siêu dẫn 1.1.3 Các thông số tới hạn siêu dẫn 13 1.2.Hệ siêu dẫn nhiệt độ cao BSCCO 17 1.2.1 Cấu trúc tinh thể 17 1.2.2 Sự hình thành pha siêu dẫn 18 1.2.3 Ứng dụng vật liệu siêu dẫn 20 1.2.4 Một số hướng nghiên cứu hệ BSCCO mục tiêu khóa luận 21 CHƯƠNG II : MƠ HÌNH TÂM GHIM TỪ TRONG HỆ SIÊU DẪN NHIỆT ĐỘ CAO 24 2.1.Tâm ghim từ tự nhiên 24 2.2.Tâm ghim từ nhân tạo 26 CHƯƠNG III: TĂNG MẬT ĐỘ DÒNG TỚI HẠN CỦA HỆ BSCCO 28 3.1.Tăng mật độ tâm ghim từ tự nhiên 28 3.2.Tăng mật độ tâm ghim từ nhân tạo 33 3.3.Ứng dụng giảng dạy vật lý phổ thông 38 KẾT LUẬN 39 Tài liệu tham khảo 40 LỜI NÓI ĐẦU Lý chọn đề tài Để nhằm cho mục đích ứng dụng khoa học kỹ thuật đời sống cao hơn, nhà khoa học thực nghiệm nghiên cứu nhiều chất siêu dẫn, tìm chất siêu dẫn có nhiệt độ chuyển pha ngày cao, cố gắng tiến gần đến mơ ước chế tạo thành cơng vật liệu có tính chất siêu dẫn nhiệt độ nước đá, xa siêu dẫn nhiệt độ phòng Song song với hướng nghiên cứu này, hướng nghiên cứu cải tiến tính chất ứng dụng quan tâm Nhận thức tầm quan trọng đó, phần kiến thức vật lý siêu dẫn đưa vào chương trình Vật lý nâng cao lớp 11, giúp học sinh có nhìn tổng qt tượng vật lý đặc biệt số ứng dụng tiêu biểu có liên quan Các chất siêu dẫn thuộc nhóm siêu dẫn nhiệt độ cao chủ yếu hợp chất chứa oxit đồng Hệ siêu dẫn nhiệt độ cao Bi-Sr-Ca-Cu-O hệ siêu dẫn có nhiệt độ chuyển pha (Tc) cao shơn nhiệt độ hóa lỏng Nitơ (77 K) Trong ba pha siêu dẫn hệ này, pha Bi - 2223 có Tc ~110 K Một ưu điểm bật BSCCO so với YBCO khả bền vững phân tử oxi hợp chất nhiệt độ cao, dẫn đến mẫu BSCCO chế tạo mơi trường khơng khí Về mặt quy trình cơng nghệ, pha Bi - 2223 hình thành nhiệt độ nung thiêu kết lên đến ~ 880-890o C với thời gian ~ 168 Khi có thay phần Pb vào vị trí Bi, nhiệt độ nung thiêu kết giảm xuống ~ 850o C Nguyên nhân tượng phần Pb có phản ứng với tiền chất để tạo thành pha Ca2PbO4 có tác dụng thúc đẩy trình hình thành pha Bi - 2223 Các nghiên cứu cải tiến giá trị Tc thực thông qua hiệu ứng thay thế, pha tạp ủ nhiệt môi trường chứa khí khác Nhiệt độ Tc lên tới ~ 120 K Bên cạnh nghiên cứu cải tiến Tc, hướng nghiên cứu mở rộng phạm vi ứng dụng BSCCO tiến hành từ năm đầu kỉ XXI Khả truyền tải điện khả sinh từ trường lớn BSCCO 77 K cải tiến Để tăng khả tải điện, mẫu BSCCO cần có mật độ dòng tới hạn (Jc) lớn Xuất phát từ ý tưởng khoa học này, định chọn đề tài khóa luận “Hiện tượng siêu dẫn, hệ siêu dẫn nhiệt độ cao Bi-Sr-Ca-Cu-O ứng dụng dạy học vật lý 11 – Trung học Phổ thơng” Mục tiêu khóa luận: - Giới thiệu tượng siêu dẫn hệ siêu dẫn nhiệt độ cao BSCCO - Tìm hiểu chế tăng Jc hệ siêu dẫn nhiệt độ cao nói chung - Mơ hình tâm ghim từ nhân tạo dùng cho hệ siêu dẫn nhiệt độ cao BSCCO - Nghiên cứu ảnh hưởng tâm ghim từ Jc hệ BSCCO Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm kiếm tài liệu, phân tích, tổng hợp tài liệu có liên quan đến đề tài nhằm xây dựng khóa luận: Khóa luận thực dựa phương pháp so sánh cơng trình khoa học cơng bố Sau trình bày tượng siêu dẫn hệ siêu dẫn nhiệt độ cao BSCCO, yêu cầu ứng dụng, kết cụ thể cải tiến tính chất siêu dẫn đáp ứng yêu cầu ứng dụng khảo sát, phân tích, so sánh Nhiệm vụ nghiên cứu Tìm hiểu chế vật lý, phương pháp thực nghiệm để tăng mật độ dịng tới hạn Cấu trúc khóa luận - Khóa luận hồn thành Bộ mơn Vật lý Nhiệt độ thấp, Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội Nội dung khóa luận bao gồm chương chính: CHƯƠNG I: Giới thiệu siêu dẫn hệ siêu dẫn nhiệt độ cao Bi-Sr-Ca-CuO CHƯƠNG II: Mơ hình tâm ghim từ hệ siêu dẫn nhiệt độ cao CHƯƠNG III: Tăng mật độ dòng tới hạn hệ BSCCO KẾT LUẬN Trong nghiên cứu để tăng Tc, thay Pb nghiên cứu có tính chất tiền đề Phát triển tiếp từ hướng nghiên cứu này, nghiên cứu thay hệ BPSCCO thực Theo công bố Biju đồng nghiệp hệ BSCCO có thay đồng thời Pb nguyên tố đất hiếm: Khi mẫu chưa có thay Pb bề mặt mẫu định hướng theo trục c Khi có thay Pb đất hiếm, sai lệch mạng tinh thể tăng, đồng nghĩa với việc tăng mật độ tâm ghim từ [7, tr 3] Hình: 3.2 Jc phụ thuộc từ trường mẫu siêu dẫn BSCCO có thay Pb nguyên tố đất hiếm.[7, tr 4] Do Tc hệ mẫu nằm khoảng 90 K - 95 K, Jc mẫu đo 64 K - vùng nhiệt độ đảm bảo tính ổn định siêu dẫn Về mặt tổng thể, Jc tất mẫu giảm từ trường đặt vào tăng 29 So với mẫu không thay thế, Jc mẫu có thay giảm chậm hơn, với nguyên nhân cho có liên quan đến tượng ghim từ Trong hệ BSCCO, xoáy từ dạng ống chuyển thành dạng xoáy từ dạng đĩa nhiệt độ đo từ trường đo đủ lớn Các xoáy từ dạng đĩa tập trung chủ yếu mặt phẳng CuO2 Khi có thay Pb, liên kết mặt phẳng CuO2 cải tiến thông qua việc giảm tính dị hướng tăng độ dẫn điện theo trục c Khi có thay đất vào vị trí Sr Ca, mật độ sai hỏng tăng Các sai hỏng tạo thành thay Pb tập trung mặt phẳng BiO2 (do Pb thay vào vị trí Bi); sai hỏng tạo thành thay đất tập trung mặt phẳng Sr Ca Các xoáy từ dạng đĩa mặt phẳng CuO2 dễ bị sai hỏng mặt phẳng Sr Ca ghim (do khoảng cách gần) Kết Jc hệ mẫu thay kép (Pb đất hiếm) tăng Như trình bày trên, độ lớn Jc phụ thuộc vào mối quan hệ lực ghim từ Fp lực Lorentz FL tác dụng lên xoáy từ Kết khảo sát Fp mẫu trình bày hình 3.2 Hiệu lực ghim từ đánh giá qua hai thông số vật lý: giá trị cực đại Fp (Fpmax) vị trí cực đại (từ trường tương ứng Fp đạt cực đại) Từ hình vẽ ta thấy Fpmax mẫu có thay kép tăng với mẫu khơng thay thế, vị trí Fpmax dịch chuyển phía từ trường cao Các quan sát cho thấy lực ghim từ mẫu có thay cải tiến đáng kể Hiệu ứng thay hệ BSCCO thực sử dụng kim loại kiềm K, Na Hình 3.3 hình thái bề mặt mẫu BSCCO với hàm lượng thay Ca 0.25 hàm lượng thay K thay đổi (x = 0, 0.05, 0.1 0.25), ký hiệu K1, K2, K3 K4 Các mẫu gồm hạt tinh thể siêu dẫn hình phân bố ngẫu nhiên Khi chưa có thay thế, kích thước trung bình hạt nhỏ 30 Hình: 3.3 Hình thái bề mặt mẫu K1(a), K2(b), K3(c), K4(d) [13, tr 81] Kích thước trung bình tăng rõ rệt mẫu có thay thế, đặc biệt mẫu có hàm lượng thay cao Có thể nhận xét rằng, kích thước trung bình hạt tăng, biên hạt giảm Tuy nhiên, hạt phân bố theo góc khác khiến bề mặt mẫu số 3, số có nhiều lỗ xốp Kích thước hạt lớn định mật độ dòng nội hạt lớn, liên kết hạt tốt (biên hạt hẹp) mang lại mật độ dòng liên hạt lớn Mật độ dòng tất mẫu 10 K trình bày hình 3.4 Tc hệ mẫu tương đối thấp (~ 50 K) hệ mẫu khơng có thay Pb, nên Jc đo 10 K Từ hình vẽ ta thấy, Jc tất mẫu tăng vùng từ trường thấp, xuất cực đại H = 0.2 T Tiếp tục tăng từ trường, Jc giảm, so với mẫu khơng thay Jc mẫu tăng mẫu thay tăng cao mẫu số Nguyên nhân tăng Jc cho liên quan đến tăng mật độ tâm ghim từ mẫu có hàm lượng thay cao 31 Hình: 3.4 Sự phụ thuộc Jc vào từ trường tất mẫu 10 K [13, tr.83] 32 3.2 Tăng mật độ tâm ghim từ nhân tạo Hình: 3.5 Ảnh hiển vi điện tử quét (a) mẫu BPSCCO khơng có hạt nano ZnO, (b) mẫu BPSCCO có hạt nano ZnO kích thước nm (c) mẫu BPSCCO có hạt nano kích thước 30 nm [5, tr 5] a b c Phương pháp phổ biến thứ hai để tăng Jc chế tạo tâm ghim từ nhân tạo ba chiều dạng hạt nano Như trình bày phần lý thuyết, hạt nano thỏa 33 mãn điều kiện vai trò tâm ghim từ (i) có kích thước cỡ vài chục nm nhỏ hơn, (ii) không phản ứng với vật liệu siêu dẫn Loại hạt nano phổ biến đáp ứng yêu cầu hạt nano bán dẫn ZnO Hình 3.5 ảnh SEM mặt cắt từ mẫu BPSCCO có khơng có hạt nano ZnO Từ hình ảnh ta thấy hạt tinh thể Bi - 2223 có cấu trúc xếp lớp định hướng theo trục c Khi hạt nano ZnO thêm vào mẫu phân bố hạt tinh thể có thay đổi Các hạt xếp chặt hơn, liên kết hạt tăng cường Các hạt nano phân bố tương đối đồng thể cách chấm trắng hình 3.5b 3.5c Một phần nhỏ hạt nano xuất vị trí biên hạt đóng góp khả liên kết hạt Sự phụ thuộc Jc theo nhiệt độ mẫu BPSCCO không pha tạp có pha tạp hạt nano ZnO trình bày hình 3.6 Khi nhiệt độ đo mẫu tăng từ 30 K đến 77 K, Jc mẫu giảm tuyến tính Nguyên nhân tượng công bố gia tăng dao động nhiệt xoáy từ - tác nhân bổ sung khiến xoáy từ dễ chuyển động (liên quan đến suy giảm tính siêu dẫn) Jc mẫu BPSCCO có pha tạp hạt nano ZnO cao Jc mẫu khơng có hạt ZnO Trong số mẫu có Jc tăng, mẫu chứa 0,02% ZnO có Jc lớn hai trường hợp kích thước hạt nm 30 nm Tại nhiệt độ 77 K, Jc mẫu có pha tạp hạt nano nm 30 nm lớn gấp 46 34 lần Jc mẫu khơng có hạt nano Kết cho thấy, giá trị 0,02% ZnO định lượng tối ưu để tăng Jc Chức ghim từ thông tâm ghim từ chiều dạng hạt ZnO hoạt động mạnh định lượng 34 Hình: 3.6 Sự thay đổi Jc theo nhiệt độ mẫu có pha tạp hạt nano ZnO với kích thước (a) 6nm (b) 30nm [5, tr 4] Tuy nhiên, tiếp tục tăng lượng hạt nano ZnO, Jc giảm hình vẽ Nguyên nhân suy giảm lượng hạt nano ZnO dư đóng vai trị tạp chất, làm giảm tỉ phần siêu dẫn mẫu dẫn đến tính chất siêu dẫn mẫu giảm mạnh Đi sâu vào chất vật lý ghim từ thơng đây, tìm phụ thuộc Jc tăng kích thước hạt nano ZnO Do độ dài kết hợp Bi – 2223 ~ 2.9 nm, hạt nano có kích thước trung bình gần với độ dài kết hợp khả ghim từ thơng cao Điều chứng tỏ rằng, hạt nano ZnO nm cho mức độ tăng Jc cao so với hạt nano ZnO 30 nm 35 Một nghiên cứu khác Zouaoui đồng nghiệp nghiên cứu pha tạp ZrO2 kết làm tăng mật độ tâm ghim từ [19, tr 1-7] Các hạt nano bổ sung vào mẫu phân bố mẫu nhờ mà tâm ghim từ hoạt động hiệu Hình: 3.7 Ảnh TEM hạt nano ZrO2 với kích thước 40 nm [19, tr 2] Hạt nano ZrO2 chế tạo riêng, kiểm tra kích thước trước thêm vào mẫu Từ hình 3.7, ta thấy kích thước trung bình hạt ZrO2 ~ 40 nm Hình 3.8 cho thấy thay đổi Jc 77 K mẫu BPSCCO thêm hạt nano ZrO2 Khi thay đổi nhiêt độ nung thiêu kết, Jc mẫu thay đổi đạt giá trị lớn hàm lượng pha tạp 0,1% nhiệt độ nung thiêu kết 835°C Áp dụng điều kiện nhiệt độ nung thiêu kết trên, hệ mẫu BPSCCO có pha tạp hạt nano ZrO2 chế tạo Kết đo phụ thuộc Jc vào từ trường hệ mẫu trình bày hình 3.9 Về mặt tổng quát, Jc tất mẫu có không pha tạp hạt nano ZrO2 giảm từ trường đặt vào tăng Nguyên nhân tượng độ lớn lực Lorentz tỉ lệ thuận với xoáy từ thấm vào mẫu Khi pha tạp hạt nano, trình giảm Jc xảy chậm 36 Hình: 3.8 Mật độ dòng tới hạn Jc theo nhiệt độ nung thiêu kết thêm ZrO2 vào mẫu [19, tr 3] Hình: 3.9 Sự phụ thuộc Jc vào từ trường hệ mẫu (Bi,Pb) – 2223 thêm nano ZrO2 [19, tr 3] Mẫu pha tạp 0,1% ZrO2 có Jc cao nhất, Jc tăng cỡ lần so với mẫu khơng pha tạp từ trường ngồi H = 400 mT Mẫu pha tạp 0,3% ZrO2 có Jc giảm 37 mạnh với nguyên nhân cho liên quan đến làm giảm tỉ phần siêu dẫn mẫu 3.3 Ứng dụng giảng dạy vật lý phổ thông Vật lý 11 nâng cao, 18: Hiện tượng nhiệt điện, tượng siêu dẫn Bên cạnh kiến thức mang tính chất giới thiệu siêu dẫn lịch sử phát siêu dẫn, khóa luận giúp học sinh mở rộng thêm kiến thức a Các chất siêu dẫn cụ thể Tc tương ứng, đặc biệt hệ siêu dẫn nhiệt độ cao có Tc vùng nhiệt độ Nito lỏng (77 K) Cơ chế tăng Tc, số kết thực nghiệm thực thành công tăng Tc hệ BSCCO b Các thông số tới hạn Jc Hc phục vụ nhu cầu ứng dụng siêu dẫn khoa học, công nghệ đời sống Bên cạnh việc tăng Tc, nhà khoa học phát triển hướng ứng dụng siêu dẫn để tăng khả truyền tải dòng điện Như học sinh học sau, điện truyền tải bị hao phí theo cơng thức: P = I2R, R điện trở dây dẫn Khi sử dụng vật liệu siêu dẫn để chế tạo cáp dẫn điện, làm giảm điện hao phí đến mức tối đa Để tăng khả tải dịng, người ta cần tăng Jc theo mơ hình cải tiến tâm ghim từ trình bày khóa luận Jc hệ có mật độ tâm ghim từ tăng tăng gấp đến lần J c dây dẫn lõi đồng bình thường c Gợi ý số câu hỏi tìm hiểu công nghệ chế tạo dây cáp siêu dẫn hệ thứ hệ thứ hai (dạng tập nhóm) 38 KẾT LUẬN Bản khóa luận tốt nghiệp tập trung tìm hiểu vấn đề sau:  Giới thiệu tượng siêu dẫn hệ siêu dẫn nhiệt độ cao BSCCO Vật liệu siêu dẫn vật liệu có trạng thái điện trở giá trị nhiệt độ thấp xác định, dẫn đến gần khơng có tổn hao điện truyền tải điện xa Các ứng dụng vật liệu siêu dẫn thường tập trung nhiệt độ Nito lỏng (77 K), nên việc lựa chọn BSCCO (pha Bi - 2223 có Tc ~110 K) hồn tồn đáp ứng u cầu  Để tăng khả truyền tải điện, nhà khoa học tập trung tăng giá trị Jc thông qua mơ hình tâm ghim từ Mơ hình tâm ghim từ nhân tạo dùng cho BSCCO thường gắn liền với cấu trúc nano công nghệ nano  Nghiên cứu ảnh hưởng tâm ghim từ Jc hệ BSCCO  Bổ sung thêm kiến thức tượng siêu dẫn cho giảng Vật lý lớp 11 (chương trình nâng cao) 39 Tài liệu tham khảo Tiếng Việt [1] Thân Đức Hiền, “Nhập môn siêu dẫn (vật liệu, tính chất ứng dụng)”, NXB Bách Khoa, Hà Nội [2] Đặng Thị Thanh Mai (2017), khóa luận “Tìm hiểu màng siêu dẫn nhiệt độ cao REBa2Cu3O7-x (RE: nguyên tố đất hiếm)”, Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên [3] Nguyễn Huy Sinh (2005), “Vật liệu siêu dẫn”, NXB Giáo Dục, Hà Nội [4] Nguyễn Huy Sinh, Thân Đức Hiền (KVL - Trường ĐHTH Hà Nội- Phịng thí nghiệm Vật lý Nhiệt độ thấp) (1993), “Ảnh hưởng Pb Ag lên tính chất hợp chất siêu dẫn Bi2Sr2CaCu2Oy (2212)”, Hội nghị Vật lý Toàn quốc 1993 Tiếng Anh [5] Agail A · R Abd-Shukor (2012), “Transport current density of (Bi1.6Pb0.4)Sr2Ca2Cu3O10 superconductor added with different nano-sized ZnO”, Appl Phys A, 112, pp 501-506 [6] Azzouz F.B., M’chirgui A., Yangui B., Boulesteix C and Salem M.B (2001), “Synthesis Microstructural Evolution and the Role of Substantial Addition of PbO during the Final Processing of (Bi,Pb)-2223 Superconductors”, Physica C, 356, pp.83-96 [7] Biju A., K Vinod, P M Sarun, and U Syamaprasad (2007), “Highly enhanced flux pinning in Pb and rare earth codoped Bi-2212”, Appl Phys Lett., 90, pp 072505 [8] Bednorz J.G and Muller K.A (1986), “Possible high Tc superconductivity in the Bi-La-Cu-O system”, Z Phys B, 64, pp.189-193 40 [9] Buzea C and Robbie K (1988), “Assembling the puzzle of superconducting elements: A Review”, Supercond Sci Technol, 18, pp.1-8 [10] Dew S.K., Osborne N.R., Mulhern P.J and Parsons R.R (1989), “Effects and loss of lead in doped Bi-Sr-Ca-Cu-O films”, Appl Phys Lett, 54, pp.1929-1933 [11] Gul I H., Rehman M.A., Ali M and Maqsood A (2005), “Synthesis and magnetic properties of (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3O10+δ superconductor”, Physica C, 432, pp.71-80 [12] Gul I H., Rehman M.A., Ali M And Maqsood A (2006), “Superconductivity and its application”, Physica C, 450, pp.83-87 [13] Ebru Kır M., Özkurt B and Aytekin M E (2016), “The effect of KNa co-doping on the formation and particle size of Bi- 2212 phase”, Physica B, 490, pp 79-85 [14] Feighan J P F, A Kursumovic and J L MacManus-Driscoll (2017), “Materials design for artificial pinning centres in superconductor PLD coated conductors”, Supercond Sci Technol 30, pp 16 [15] Khan M.N and Zakaullah K (2006), “Preparation and characterization of Bi-based high – Tc superconductors”, Journal of Research (Science), 17, pp.59-87 [16] Maeda H., Tanaka Y., Fukutomi M and Asano T (1988), “High Tc Bibased Oxide superconductors”, Jpn J Appl Phys Lett, 27, pp.209-250 [17] Sikha K (2013), Master thesis “Synthesis and Characterization of Gd doped BSCCO-2212”, National Institute of Technology Rourkela [18] Sinh N H (1997), “Effects of doping hole concentration in bismuth contained superconducting cuprates”, Physica C 282-287, pp 873-874 41 [19] Zouaoui M., A Ghattas, M Annabi, F Ben Azzouz and M Ben Salem (2008), “Effect of nano-size ZrO2 addition on the flux pinning properties of (Bi,Pb)-2223 superconductor”, Supercond Sci Technol, 21, pp 42 43 ... sau: Bi2 Sr2 CaCu 2O8 + Ca2 CuO3  Bi2 Sr2 Ca2 Cu3 O1 0 + CaO Bi2 Sr2 CaCu 2O8 + CaO + CuO  Bi2 Sr2 Ca2 Cu3 O1 0 2Bi2 Sr2 CaCu 2O8 + Ca2 CuO3 + CuO  2Bi2 Sr2 Ca2 Cu3 O1 0 Bi2 Sr2 CaCu 2O8 + CaCuO2  Bi2 Sr2 Ca2 Cu3 O1 0 So với... Bi2 Sr2 CaCu 2O8 2Bi2 Sr2 CuO6 + Ca2 CuO3 + CuO  2Bi2 Sr2 CaCu 2O8 Bi2 Sr2 CuO6 + CaCuO2  Bi2 Sr2 CaCu 2O8 Sự t? ?o thành pha Bi - 2212 phụ thuộc v? ?o nhiệt độ thời gian nung thiêu kết Nhiệt độ thiêu kết cho hình... Bi - 2201 khoảng 670 - 750°C b) Pha siêu dẫn Bi- 2212 Quá trình hình thành pha Bi - 2212 miêu tả phương trình sau: Bi2 Sr2 CuO6 + Ca2 CuO3  Bi2 Sr2 CaCu 2O8 + CaO Bi2 Sr2 CuO6 + CaO + CuO  Bi2 Sr2 CaCu 2O8