Tl- Tabanlı Süperiletkenler

1987 yılının sonunda YBCO süperiletken sistemi bulunduktan sonra yapılan katkılama çalışmaları sırasında Talyumun Yttrium yerine katkılanması ve sonrasında da kalsiyum’un yapıya ilave edilmesi ile bu süperiletken sistem ortaya çıkarılmıştır. Bileşiğe kalsiyum eklenmesi ile genel formülleri TlmBa2Can-1CunO2(n+1)+m (m=1,2 ve n=1-6) olarak şekillenmiş ve 10 adet perovskit yapılı faza sahip oldukları tespit edilmiştir. Tl2Ba2Ca2Cu3O10 fazında geçiş sıcaklığı 100 K’ e ve üretim koşullarında yapılan iyileştirmeler ile de Tc=122 K’ e kadar çıkarılmıştır. Kristalografik açıdan tamamı tetragonal faza sahiptir.

TlmBa2Can-1CunO2(n+1)+m (m=1 ve n=1-5) için tespit edilen tetragonal formdaki kristal yapılar (soldan sağa doğru). Diğer fazlarda benzer yapılanma göstermektedir.

Bu bileşiklerle ilgili temel problem birbirine çok yakın stokiyometride çok sayıda faza sahip oldukları için tek fazlı olarak üretilmeleri oldukça zor olmaktadır. Genellikle çok fazlı bir malzeme olarak üretilmektedir ancak, tek kristal formda üretildikleri de bilinmektedir. Hg tabanlı sistemlerde olduğu gibi talyumunda insan sağlığı ve çevre için zararlı (toksik) olduğundan çok yoğun bir şekilde ilgi görmemektedir. Buna rağmen sahip olduğu yüksek geçiş sıcaklığı ve atmosferik koşullara karşı son derece dirençli olduğu bilinmektedir. TBCCO ince filmleri ile yapılan mikro devrelerin başarılı sonuçlar verdiği de gözlenmiştir.

Tl tabanlı sistemlerde Hg tabanlı sistemler gibi hem çevreye hem de insan sağlığına oldukça zararlıdırlar. Bu malzemeleri hazırlamak içinde katıhal yöntemi en uygun örnek hazırlama yöntemi olarak bulunmuştur. Ancak örnek hazırlamada gerekli olan yüksek sıcaklık ısıl işlemler ya quartz cam ya da çelik reaktörler içerisinde yapılmaktadır.