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Zustandsdiagramm und Sprungtemperatur zur Supraleitung von A15-Phasen

1976; Wiley; Volume: 36; Issue: 1 Linguagem: Inglês

10.1002/pssa.2210360106

1521-396X

Heinrich Wiesinger,

Physics of Superconductivity and Magnetism

Für die A15-Phasen Nb3Al, Nb3Ga, Nb3Ge, Nb3Sn, V3Ga, V3Si werden die in der Literatur veröffentlichten Sprungtemperaturen in Abhängigkeit von der Zusammensetzung zusammengestellt und mit den Zustandsdiagrammen dieser Systeme verglichen. Neben optimaler Valenzelektronenkonzentration pro Atom ist genaue Stöchiometrie, also das ungestörte Gitter vom Typ A 15, Bedingung für höchste Sprungtemperaturen. Auf den Verlauf der Sprungtemperatur in Abhängigkeit von der Zusammensetzung hat die Breite und Lage des Existenzbereiches (Homogenitätsbereich) der A 15-Phase (β) bestimmenden Einfluß. Die Sprungtemperaturen fallen bei Abweichung von der Stöchiometrie innerhalb des Homogenitätsbereiches der Phase, und zwar auf etwa 6 bis 8 K bei einer Abweichung von 5 At%. Streuungen sind wesentlich auf durch die Form des Zustandsdiagramms verursachte Inhomogenitäten der Legierungen zurückzuführen. Eine Erhöhung der Sprung-temperaturen könnte am ehesten bei Systemen möglich sein, in denen die A 15-Phase bei stöchiometrischer Zusammensetzung instabil ist. Mögliche Verfahren zur Herstellung solcher Verbindungen in stöchiometrischer Zusammensetzung mit maximalen Sprung-temperaturen sind Sputtern und besonders, da auch technisch aussichtsreich, chemische Abscheidung aus der Gasphase. For the A 15-phases Nb3Al, Nb3Ga, Nb3Ge, Nb3Sn, V3Ga, and V3Si the transition temperatures published in literature are compiled in dependence on composition and compared with phase diagrams of these systems. Besides optimum valence-electron concentration per atom an exact stoichiometry, that means the lattice of type A 15 without defects, is the condition for highest transition temperatures. The extension and location of the field of existence (homogeneity range) of the A 15 phase (β) influence the behaviour of transition temperature in dependence on the composition to a certain extent. The transition temperatures drop with deviation from the stoichiometry within the homogeneity range of the phase, that is, with a deviation of 5 at% they drop down to 6 to 8 K. Fluctuations are essentially due to inhomogeneities of the alloys caused by the shape of the phase diagram. An increase of the transition temperatures may be possible most probably in systems, in which the A 15 phase is unstable in the case of stoichiometric composition. Possible methods to produce such compounds in stoichiometric composition with maximum transition temperatures are sputtering and, particularly, chemical deposition from the gaseous phase, being technically promising.