Reactions between YBa₂Cu₃O_7−δ and La₂O₃ and SrCO₃

Abstract

Solid state reactions at 925°C between the high-T _c ceramic superconductor YBa₂Cu₃O_7−δ and La₂O₃ and SrCO₃, respectively, mixed in various molar ratiosr=MeO_n/YBa₂Cu₃O_7−δ, were studied using X-ray powder diffraction and scanning electron microscopy. The reaction between YBa₂Cu₃O_7−δ and La₂O₃ yielded (La_1−xBa_x)₂CuO_4−δ, withx≈0.075−0.10. La_2−xBa_1+xCu₂O_6−δ, withx≈0.2−0.25 and La-doped (Y_1−xLa_x)₂BaCuO₅, withx≈0.10−0.15. Forr=3.0, Y-doped La₂BaCuO₅ resulted also. The reaction between YBa₂Cu₃O_7−δ and SrCO₃ yielded (Sr_1−zBa_z)₂CuO₃, withz≈0.1, Y₂(Ba_1−zSr_z)CuO₅, withz=0.1−0.15, and a nonsuperconducting compound with an approximate composition of Y(Ba_0.5Sr_0.5)₅Cu_3.5O_10±δ. At values ofr≤2.0, unsubstituted YBa₂Cu₃O_7−delta was found in the reaction products.

Zusammenfassung

Mittels Debye-Scherrer-Aufnahmen und Scanning-Elektronenmikroskopie wurden bei 925°C die Feststoffreaktionen zwischen dem Hoch-T _c-Keramiksupraleiter YBa₂Cu₃O_7−δ und La₂O₃ und SrCO₃ in Gemischen mit einem verschiedenen Molverhältnisr=MeO_n/YBa₂Cu₃O_7−x untersucht. Die Reaktion zwischen YBa₂Cu₃O_7−δ und La₂O₃ ergibt (La_1−xBa_x)₂CuO_4−δ mitx≈0.075−0.10, La_2−xBa_1+xCu₂O_6−δ mitx=0.2−0.25 und La-versetzte (Y_1−xLa_x)₂BaCuO₅ mitx=0.10–0.15. Fürr=3.0 entsteht außerdem noch Y-versetztes La₂BaCuO₅. Die Reaktion zwischen YBa₂Cu₃O_7−δ und SrCO₃ liefert (Sr_1−zBa_z)₂CuO₃ mitz≈0.1, Y₂(Ba_1−zSr_z)CuO₅ mitz=0.1−0.15 sowie eine nicht supraleitende Verbindung mit einer etwaigen Zusammensetzung von Y(Ba_0.5Sr_0.5)₅Cu_3.5O_10±δ. Bei Werten vonr≤2.0 wurde unter den Reaktionsprodukten auch nicht umgesetztes YBa₂Cu₃O_7−δ gefunden.