Grafen a supravodiče jsou dvě důležitá témata dnešní doby a samozřejmě se i navzájem proplétají. V nově publikované práci byl zkoumán vliv přídavku grafenoxidu do vysokoteplotního supravodiče YBCO na jeho supravodivé vlastnosti.[1]
- YBCO
- Skupina krystalických, vysokoteplotních supravodičů, jejich chemické složení často odpovídá vzorci YBa2Cu3O7-x, ale poměr prvků může být i odlišný. Lze je připravit klasickou syntézou, reakcí uhličitanů barnatého, yttritého a měďnatého v přítomnosti kyslíku, ale využívají se i sol-gelové metody a solid-state syntéza za vysokých teplot. Jejich krystalová struktura odpovídá struktuře perovskitu.
Krystalová struktura YBCO, Autor: Ben Mills, Zdroj: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:YBCO-xtal-3D-SF.png - Grafenoxid
- Oxidovaná forma 2D allotropu uhlíku – grafenu. Oxidace se často provádí pomocí směsi KMnO4 a kyseliny sírové.
V této práci bylo YBCO připraveno sol-gelovou metodou, k získanému prášku byl přidán grafenoxid (GO) v takovém množství, aby vznikly vzorky s hmotnostní koncentrací GO 0; 0,1; 0,7 a 1 %. Po homogenizaci byla směs vylisována do podoby tablety, které byly kalcinovány při teplotě 930 °C po dobu 19 hodin v proudu kyslíku. Získáné vzorky byly charakterizovány pomocí práškové RTG difrakce a byl u nich měřen odpor v normálním stavu a kritická teplota, výsledky jsou shrnuty v následující tabulce.
| Vzorek | YBCO | 0,1 % GO | 0,7 % GO | 1 % GO |
|---|---|---|---|---|
| TC [K] | 93 | 99 | 101 | 102 |
| Odpor při 200 K [mΩ] | 4211 | 1688 | 2057 | 1542 |
Z výsledků plyne, že GO vytváří lepší spojení mezi zrny YBCO, snižuje odpor za normálního stavu, a zvyšuje kritickou teplotu a kritickou proudovou hustotu.