Il Laboratorio svolge un’attività di sintesi di materiali superconduttori a base ferro (FeSeTe) e ferro arsenico (picnituri). Tali attività si pongono a supporto e complemento delle linee di produzione di fili e nastri del gruppo FSN-Cond.

L’attività prevede la sintesi di polveri di materiali superconduttori, o dei loro precursori, mediante metodologie classiche (sintesi assistite termicamente) e la crescita di cristalli singoli da sali fusi. 

Grazie all’utilizzo di una camera a guanti dedicata, è possibile valutare e minimizzare l’effetto della contaminazione di ossigeno in confronto ai materiali ottenuti in atmosfera non protetta ed esplorare metodologie di sintesi alternative alle tecniche convenzionali - particolarmente sensibili alle problematiche di ossidazione (ad es. meccanochimica) – che possano portare a miglioramenti nell’omogeneità chimica o nelle capacità di densificazione delle polveri.

Nel corso dell’attività è stato approfondito il comportamento alla sinterizzazione delle polveri di calcogenuri ottenuti mediante differenti tecniche sintetiche col doppio fine di realizzare target per realizzazione di nastri mediante PLA (Pulsed Laser Ablation) e di ottimizzare le proprietà superconduttive dei prodotti densificati.

Tutti i materiali prodotti sono pienamente caratterizzati nella loro composizione chimica, di fase, morfologica.

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[1] A. Masi, C. Alvani, A. Angrisani Armenio, A. Augieri, G. Celentano, G. De Marzi, C. Fiamozzi Zignani, F. Fabbri, A. La Barbera, F. Padella, F. Rizzo, E. Silva, A. Vannozzi, Effect of annealing on structure and superconducting properties in Fe(Se,Te), J. Phys. Conf. Ser. in press (2020).

[2] A. Masi, C. Alvani, A. Angrisani Armenio, M. Bellusci, G. Celentano, C. Fiamozzi Zignani, F. Fabbri, A. La Barbera, F. Padella, M. Pentimalli, E. Silva, A. Vannozzi, F. Varsano, Effect of oxygen contamination on densification of Fe(Se,Te), J. Phys. Conf. Ser. in press (2020).

[3] A. Masi, C. Alvani, A. Augieri, M. Bellusci, G. Celentano, G. De Marzi, F. Fabbri, C. Fiamozzi Zignani, A. La Barbera, F. Padella, M. Pentimalli, E. Silva, A. Vannozzi, F. Varsano, Fe(Se,Te) From Melting Routes: Insight on Phase Separation, IEEE Trans. Appl. Supercond. 29 (2019) 7300304. doi:10.1109/TASC.2019.2899213.

[4] A. Masi, C. Alvani, A. Angrisani Armenio, A. Augieri, G. Celentano, G. De Marzi, F. Fabbri, C. Fiamozzi Zignani, A. La Barbera, F. Padella, F. Rizzo, A. Rufoloni, E. Silva, A. Vannozzi, A. della Corte, Fe(Se,Te) system crystallized in molten chlorides flux: the obtained materials and their characterization, J. Cryst. Growth. (2019) 125268. doi:10.1016/j.jcrysgro.2019.125268.

[5] A. Masi, C. Alvani, A. Augieri, M. Bellusci, G. Celentano, G. De Marzi, F. Fabbri, C. Fiamozzi Zignani, A. La Barbera, F. Padella, M. Pentimalli, E. Silva, A. Vannozzi, F. Varsano, Phase Separation and Microstructure in Superconducting FeSe1-xTex Materials, IEEE Trans. Appl. Supercond. 28 (2018) 7300305. doi:10.1109/TASC.2018.2791547.