Для того чтобы сделать сверхпроводник Вам понадобятся огромное желание, терпение, смекалка, умение взаимодействовать с другими людьми. Если всеми этими качествами Вы не обладаете, то не теряйте время на прочтение этой инструкции. Путь физика-экспериментатора непрост. Если Вы не имеете своей лаборатории, то надо доставать ингредиенты и оборудование, необходимые для производства сверхпроводника.

Состав Y – Ba – Cu – O

Вам понадобятся: окись иттрия Y₂O₃, углекислый барий BaCO₃ и окись меди Cu, кислород.

Необходимо найти, и договорится об использовании:

1. Насоса для накачки воздуха в аквариум;

2. Для отжига можно использовать печь, предназначенную для изготовления керамики. Такие печи есть во многих кружках керамики и в художественных студиях. Перед использованием печи проверьте термометр. Часто он показывает неправильные значения. Обратите внимание на тигель, в котором отжигается материал. Металлический тигель может реагировать со сверхпроводником. Например, 2—3% примеси атомов железа вместо меди ведут к подавлению сверхпроводимости.

3. Кислород можно найти в научных, медицинских и учреждениях, где есть сварочные аппараты.

4. Пресс. Должен развивать усилие 7 тыс. кг на таблетку диаметром около 1 см. Так что таблетки можно прессовать винтовым прессом.

Цикл отжиг-охлаждение занимает 20 часов, поэтому нужно организовать ночные дежурства.

Рецепт:

1. возьмите 1,13 г окиси иттрия, 3,95 г углекислого бария и 2,39 г окиси меди.

2. Перемешайте, а затем растолките в порошок в ступке.

3. Получившуюся смесь отожгите – продержите при температуре 950° С приблизительно 12 ч. Важно, чтобы температура не опускалась ниже 900° С. Превышение температуры на 100° С приведет к плавлению смеси. Тогда придется ее вновь растолочь и начать сначала.

4. Охладите полученный комок и вновь растолките его в ступке.

5. Спрессуйте порошок в таблетки (может быть, впоследствии для проведения каких-либо опытов понадобятся другие формы, например кольца).

6. Снова отожгите получившиеся таблетки при той же температуре и в течение того же времени, однако теперь с обязательной подачей в печь кислорода. Скорость подачи кислорода может быть минимальной, чтобы кожа ощущала легкое дуновение газа.

7. Медленно охладите таблетки – скорость понижения температуры не должна превышать 100 градусов в час. Быстрое охлаждение приведет к потере кислорода.

Получится около 7 г сверхпроводника черного цвета, или около 5 таблеток диаметром 1 см и толщиной 1 мм.

Обратите внимание на цвет сверхпроводника. Это важный показатель его качества. Если он получается с прозеленью, значит опыт изготовления неудачен, и все надо начинать сначала. Можно растолочь таблетки снова. Зеленый цвет свидетельствует о недостатке кислорода в образце. Контролировать содержание кислорода по исходной смеси невозможно, к тому же кислород способен улетучиваться в процессе изготовления. Поэтому подача кислорода в печь при отжиге существенна.

Материал сверхпроводника Y – Ba – Cu – O, так и исходные компоненты не относятся числу ядовитых веществ. Тем не менее, при работе надо соблюдать следующие правила:

1. использовать очки и перчатки;

2. при измельчении веществ в ступке надевать ватно-марлевые повязки на рот. Вдыхать пыль углекислого бария и окиси меди вредно;

3. все операции проводить в помещении с вытяжкой, которой должен быть оборудован кабинет химии.

Неохлажденная таблетка при комнатной температуре свободно лежит на магните, а охлажденная в жидком азоте висит над ним. При охлаждении в жидком азоте таблетка сохраняет сверхпроводимость на воздухе при комнатной температуре около минуты.