Her iki süperiletkenin de yapmadığı tek uranyum ditellürit kristallerini güvenilir bir şekilde sentezlemek için yöntemler gösteriyoruz, bu da egzotik spin-üçlü süperiletkenliği incelemek için çok önemlidir. Bu buhar taşıma tarifini takiben, toplu süper iletkenlik sergileyen uranyum ditellürit numunelerini güvenilir bir şekilde vereceğiz. Bu, diğer yöntemler kullanılarak elde edilmez.
Bu yöntem, spin-üçlü ve topolojik süperiletkenliğin yanı sıra korelasyonlu elektronlar üzerindeki araştırmaları da etkiler. Tüm bu alanlar kuantum materyalleri alanına girer. Prosedürü gösteren, grubumda doktora sonrası araştırmacı olan St.Louis'deki Washington Üniversitesi'nde yardımcı doçent olan Sheng Ran olacak.
Uranyumun iki ila üç arasındaki tellüryuma atomik oranında temizlenmiş uranyum miktarına bağlı olarak uygun miktarda elementel tellüryum tartarak başlayın. Sentez sırasında kullanılmak üzere uygun miktarda iyot tartın. Boru uzunluklarını, borunun fırına yayılması ve her bir ucun sıcaklık bölgelerinden birinde oturması ve çapın fırına iyi oturmasını sağlayacak şekilde seçin.
Kaynaşmış bir kuvars tüpünün bir ucunu bir hidrojen meşalesi veya kaynaşmış kuvarsı yumuşatmak için yeterli ısı üreten herhangi bir meşale kullanarak kapatın. Tüp yeterince soğuk olduğunda, tüm malzemeleri kuvars tüpün içine yerleştirin. Tüpü boynuna bağlayın ve tüpü tahliye etmek için bir vakum pompası kullanın ve tüpü meşale ile kapatın.
Tüpü iki bölgeli yatay borulu bir fırına yerleştirin ve tüm hammaddelerin tüpün sıcak tarafına kaymasını sağlayın. 12 saat boyunca, tüpün sıcak tarafını 1.060 santigrat dereceye, diğer tarafı 1.000 santigrat dereceye ısıtın ve sıcaklığı bir hafta boyunca tutun. Ardından, oda sıcaklığına ulaşmak için tüpün yavaşça soğumasını sağlamak için fırını kapatın.
Uranyum ve tellüryumu bir ila üç atomik oranına göre tartın. Tüm malzemeleri iki milimetrelik alümina potaya yerleştirin. Tüp yeterince soğuk olduğunda, iki potayı iç çapı 14 milimetre olan bir kuvars tüpe yerleştirin.
Bir meşale kullanarak kaynaşmış bir kuvars tüpünün bir ucunu kapatın. Tüpü boynuzdan geçirdikten sonra, tüpü tahliye etmek için kuru bir vakum pompası kullanın ve ardından tüpü meşale ile kapatın. Sızdırmaz kuvars tüpü, stabilite için dış kap olarak kullanılmak üzere 50 mililitrelik bir alümina potasına koyun.
Kuvars tüpünü içeren potayı bir kutu fırına yerleştirin, ardından metin yazısında açıklandığı gibi fırını ısıtın ve soğutun. Salınımlı rotorlu ve metal kovalı bir santrifüj hazırlayın. Kuvars tüpünü fırından çıkarmak, tüpü ters çevirmek ve ekstra sıvı tellüryumu uranyum ditellürit kristallerinden ayırmak için tüpü 10 ila 20 saniye boyunca 2.500 kez G'de döndürmek için fırın maşalarını kullanın.
Tüpün oda sıcaklığına soğumasını bekleyin. Kimyasal buhar taşınması ve akı ile yetiştirilen kristaller kullanılarak elde edilen kristaller benzer görünüyordu ve görsel inceleme ile kolayca ayırt edilemiyordu. X-ışını kırınım ölçümleri, kristal yapısını doğrulamak için her iki teknikten elde edilen ezilmiş tek kristaller üzerinde gerçekleştirildi.
Kristal yapı, safsızlık fazı belirtisi olmadan her iki tekniği de kullanarak benzerdi. Yetiştirilen kristalin kalıntı direnç oranı, kimyasal buhar taşıma kristalinin artık direnç oranından 15 kat daha küçüktür, bu da akı yetiştirilen numunede daha fazla kristalografik safsızlık veya kusur olduğunu gösterir ve iletim elektronlarının daha güçlü saçılmasından ve daha yüksek artık dirençten sorumludur. Her iki teknik kullanılarak yetiştirilen kristallerin manyetik duyarlılığı benzerdi.
Manyetik duyarlılık düşük sıcaklıklarda keskin bir şekilde arttı ve kınama tutarlılığı nedeniyle yaklaşık 10K'da hafif bir eğim değişikliği gösterdi. Her iki işlemin de en önemli kısmı, kuvars tüpünü düzgün bir şekilde kapatmaktır. Kuvars tüpünün kötü bir sızdırmazlığı, güvenlik tehlikesi oluşturabilecek hava ile istenmeyen bir reaksiyona yol açabilir.
