高壓氧氣氛退火爐

應(yīng)用案例

高壓氧氣氛退火裝置在鈣鈦礦化合物Nd_1-xSr_xNiO₃材料制備中的應(yīng)用進(jìn)展

       由于平面四邊形配位的低價(jià)鎳氧化物具有跟銅酸鹽超導(dǎo)體類似的電子數(shù)和軌道雜化點(diǎn)，因此，自銅氧化物中發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)電性以來(lái)，低價(jià)鎳氧化物也直是廣大研究人員的研究熱點(diǎn)材料之。尤其，2019年科學(xué)家在SrTiO₃襯底上生長(zhǎng)的Nd_1-xSr_xNiO₂薄膜中觀察到了高達(dá)15 K的超導(dǎo)電性，這報(bào)道再次引發(fā)了人們對(duì)無(wú)限層RNiO₂（R=Nd，La）化合物的興趣。質(zhì)RNiO₂相樣品的獲得對(duì)于從實(shí)驗(yàn)上研究其物理機(jī)理是至關(guān)重要的前提條件。目前已報(bào)道的RNiO2相的制備方法是通過(guò)向Nd1-xSrxNiO3中加入還原劑進(jìn)而還原得到Nd_1-xSr_xNiO₂。然而，從NiO中得到Nd_1-xSr_xNiO₃相需要將Ni²⁺提升至Ni^3+x，因此其制備過(guò)程中必須要采用高壓氧氣氛。

       近期，美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室Bi-Xia Wang等人采用溶膠-凝膠和高壓退火結(jié)合技術(shù)合成了鈣鈦礦化合物Nd_1-xSr_xNiO₃ (x = 0, 0.1 and 0.2)，文獻(xiàn)中所使用的高壓退火工藝條件為：燒結(jié)溫度1000°C， 氧壓150-160bar。相關(guān)成果已發(fā)表在Phys. Rev. Materials（DOI: 10.1103/physrevmaterials.4.084409）。

       在該項(xiàng)研究中，作者使用的高壓退火裝置即為德國(guó)SciDre公司推出的高壓氧氣氛退火爐，該設(shè)備可實(shí)現(xiàn)1100°C高溫，160bar高壓，也可根據(jù)用戶需求定制更高的溫度和壓力。同時(shí)，該設(shè)備也具備多種安全防護(hù)機(jī)制，可有效保證設(shè)備安全運(yùn)行，是高壓晶體生長(zhǎng)的料棒前處理和含氧晶體高溫退火處理的器。

德國(guó)SciDre 高壓氧氣氛退火爐裝置 

參考文獻(xiàn)

Bi-Xia Wang, Hong Zheng, E. Krivyakina, O. Chmaissem, Pietro Papa Lopes, J. W. Lynn, Leighanne C. Gallington, Y. Ren, S. Rosenkranz, J. F. Mitchell, and D. Phelan, Phys. Rev. Materials, 4, 084409 – Published 21 August 2020.

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發(fā)表文章

1. (2020)Synthesis and characterization of bulk Nd_1-xSr_xNiO₂ and Nd_1-xSr_xNiO₃ . Phys. Rev. Materials, 4, 084409 – Published 21 August 2020.

用戶單位

美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室