Rev. Phys. Appl. (Paris) 24, 485-488 (1989)
DOI: 10.1051/rphysap:01989002405048500

Superconductivity up to 110 K in Bi2Sr2Ca2Cu3O10 compounds

P. Lejay¹, P. de Rango¹, A. Sulpice¹, B. Giordanengo¹, R. Tournier¹, R. Retoux², S. Deslandes², C. Michel², M. Hervieu² et B. Raveau<sup>2

1</sup>  Centre de Recherches sur les Très Basses Températures, C.N.R.S., BP 166X, 38042 Grenoble, France
²  Laboratoire de Cristallographie et de Chimie du Solide, ISMRA, Université de Caen, 14032 Caen, France

Abstract
In the Bi-Sr-Ca-Cu-O system, we have studied the compound with the ideal formula Bi2Sr2Ca2Cu3O10 , responsible for the superconductivity up to 110 K. The magnetic measurements reveal the presence of two phases in the samples with superconducting transitions up to 80 K and 110 K. By varying the composition and the thermal treatment of those samples, we have succeeded in increasing the amount of the superconducting phase with Tc up to 110 K. The Meissner effect reaches 30 % of - 3/8 π at 90 K for the undoped samples and more than 50 % for the samples doped with Pb. Because of the high reversibility of the magnetization versus magnetic field around Tc, we have evaluated the critical thermodynamic field. This one gives an electronic specific heat coefficient similar to the one of YBaCuO compounds.

Résumé
Nous avons étudié dans le système Bi-Si-Ca-Cu-O le composé responsable de la supraconductivité jusqu'à 110 K, de formule idéale Bi2Sr2Ca2Cu3O10. Les mesures d'aimantation montrent la présence de deux phases dans les échantillons, avec des transitions à 80 K et 110 K. En faisant varier la composition et les traitements thermiques de ces échantillons, nous avons réussi à augmenter la proportion de la phase supraconductrice jusqu'à 110 K. L'effet Meissner atteint 30 % de - 3/8 π à 90 K pour les échantillons non dopés et 50 % pour ceux dopés au plomb. La grande réversibilité des courbes d'aimantation en fonction du champ au voisinage de Tc nous a permis d'évaluer le champ critique thermodynamique. Celui-ci conduit à un coefficient de chaleur spécifique électronique similaire à celui des composés YBaCuO.

PACS
7410 - Superconducting critical temperature, occurrence.
7470V - Perovskite phase superconductors.
7430C - Magnetic properties of superconductors.
7430E - Thermal and thermodynamic properties of superconductors.

Key words
bismuth compounds -- calcium compounds -- heat treatment -- high temperature superconductors -- magnetisation -- specific heat of solids -- strontium compounds -- superconducting transition temperature -- superconducting transitions -- composition -- thermal treatment -- Meissner effect -- magnetization -- electronic specific heat coefficient -- Bi sub 2 Sr sub 2 Ca sub 2 Cu sub 3 O sub 10