高温超导材料Bi_(0.8)Pb_(0.2)SrCaCu_2O_(8+x)电阻率及AC磁化率的研究

在高温超导材料BiSrCaCu_2O_x中加入20％铅代替铋后,使超导材料的零电阻温度从82 K提高到102 K,起始超导转变温度约为112 K,晶界对超导材料的超导性能有很大的影响,起始转变温度T_c随外加磁场的变化率在低场范围内约为0.0005 Km/A。     

钇钡铜氧系统单相高T_c超导体的研究

采用固相反应法制样,使用两组初始原料BaO—CUO—Y_2O_3和BaO—Cu_2O—Y_2O_3合成出超导中点转变温度93.6K,零电阻温度92·OK,转变宽度△T_c=1.2K,起始抗磁转变温度92.9K单相陶瓷超导体.讨论了不同烧结条件与物相形成关系等问题.     

影响BiSr_1Ca_1Cu_2O_x及Y_1Ba_2Cu_sO_(7-x)超导相形成的几个重要因素

目前,已有大量不同的所谓高温超导体,其可分为两类。第一类是以La_(2-x)Sr_xCuO_(4-x)为代表,T_c=30～40K,晶体是K_2NiF_4结构;第二类是以YBa_2Cu_3O_(7-x)为代表,T_c=90K左右,晶体是缺氧钙钛矿结构,即所谓“123”结构。新高温超导体都是混合含氧化物,显示出陶瓷的机械和物理性能。新材料性能的关键在于化学键合在一起的铜(Cu)和氧(O)原子构成的原子平面,铜-氧化学键合的特殊性质使得材料在某些方向能很好地传导电流,这与大多数陶瓷为绝缘体形成对照。目前,人们在BiSrCaCuO系中以微量Pb取代部分Sr已可获得160K的高临界温度。作者利用化学纯原料成功地研制出零电阻温度达125K的Bi_1Ca_1Cu_2O_x系超导体和T_c在90K以上的Y_1Ba_2Cu_3O_(7-x)高温超导陶瓷。在研制过程中发现Y_1Ba_2Cu_3O_(7-x)超导相的形成过程中,氧环境及退火降温速度对其形成起十分重要的作用,而原料中的微量杂质对其形成不起关键作用;BiSrCaCuO系对微量杂质不敏感,而对退火温度要求甚高。     

Nd2-xCexCuO4-δ晶体的生长及性质

为了从电子型超导体的角度探求高温超导体的机理,采用自助熔剂缓冷法成功地生长出了高质量的Nd2-xCexCuO4-δ单晶,并由X射线衍射和扫描电镜证明了晶体是高质量的单晶.用物性测量仪在0～9 T范围内分别测量了磁场平行和垂直样品表面的电阻转变曲线.结果显示,样品零场下零电阻转变温度约为21 K,在80～150 K范围,电阻随温度的变化关系可以用幂指数关系R(T)～T2来描述,但是在低温区表现出N型反常行为.在起始转变温度以下有一个很大的电阻突起峰,且受到磁场的抑制.晶体表现为类重费米子系统性质.样品特征温度为23.1 K.     

Bi_(2-x)Pr_xSr_2Ca_2Cu_3O_y超导体的研究

本文报导在零电阻温度为83K的Bi-Sr-Ca-Cu-O超导体中以不同含量Pr替代Bi的样品制备工艺、超导性能测试、X射线衍射及电镜的测量。测试表明Bi_(2-x)z Pr_x Sr_2 Ca_2 Cu_3 O_y中的Pr的摩尔含量x<0.2时样品的T_c在77K以上。这些样品随Pr含量的增加晶胞常数b,c有所增大,而a略有减小趋势。     

高频冶炼法制作超导材料工艺

采用高频冶炼工艺,我们已经制造出零电阻温度为90K～192K 的 Y—Ba—Cu—O 高温超导材料,其中,零电阻温度为148K 和192K 各出现一炉。取起始转变温度电阻的10—90%为超导转变宽度,普遢小于1K。高频冶炼工艺周期短,冶炼时间为10小时,降温时间为3小时。     

高T_c超导薄膜的研究动向

高T_c超导材料的实用化和超导电子学的进展,在很大程度上取决于超导薄膜技术的突破,因此国内外正广泛而深入地开展薄膜生长方法、薄膜结构和特性的研究。华中理工大学光学系薄膜实验室和激光技术国家重点实验室利用射频溅射技术、电子束蒸发技术和激光蒸发技术分别在ZrO_2和SrTiO_3等衬底上制备Y-Ba-Cu-O薄膜获初步成果。 测试数据表明:利用三种方法制备的薄膜其零电阻温度均在85K以上,其中最好的结果是用射频溅射法在ZrO_2衬底上制得的,开始转变温度为99K,零电阻温度90K,宽度为2K,电流密度在78K下测量为10~3—10~4A/cm~2。经X线衍射、扫描电镜和透射电镜等     

硝酸盐热解法制备Bi(Pb)SrCaCuO超导体

介绍了用混合硝酸盐直接热解法制备Bi系超导体的研究结果。并且通过对样品进行超导性能测量,得到所制样品的超导转变温度为98k,零电阻温度为78K。通过扫描电镜和X光衍射实验分析,看到样品呈多相结构。主相85K相含比例较大,样品为正交结构。     

三点弯曲加载下YBCO电阻及K_(1c)特征研究

在300K和77K下,用三点弯曲方法测定了零电阻温度为79～85K的YBCO长条状超导试样的电阻压头位移曲线和平面应变断裂韧性K_(1c)。结果表明,77K下零电阻特性可以保持到完全断裂前瞬间,由K_(1c)得到的表面能比300K的高,高出的部分可被认为是应力诱导下的少量超导相变所附加的能量。     

Y-Ba-Cu氧化物高TC超导电性

我们制得了高Tc的YBaCuO超导体。样品用名义组分为YBa_2Cu_3O_x的原料经高温陶瓷烧结工艺获得。电阻测量采用标准直流四引线方法。获得零电阻温度Tcf为96K,中点转变温度Tc为100K,起始转变温度Tci为101K,转变宽度△Tc为2.3K的超导体。研究了烧结、热处理工艺对超导温度的影响。     

La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3/LaMnO_3复合体系中颗粒间界对电磁输运行为的影响

将奈尔温度为145 K的反铁磁性绝缘体LaMnO_3作为第二相复合到La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3颗粒间界处,研究反铁磁性绝缘体对复合体系的电磁输运性质的影响.在(1-x)La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3/xLaMnO_3复合体系中,随着x增加,样品的金属-绝缘体转变温度Tp降低,峰值电阻增加.电输运行为表明:随着反铁磁性第二相LaMnO_3的引入,电子-声子散射以及电子-磁振子散射对输运行为的影响变大.在低磁场0.3 T下,相对于纯La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3,复合样品在金属-绝缘体转变温区附近的磁电阻大大增强;在高场3 T下,所有样品都存在着磁电阻平台现象,且复合样品的磁电阻值在低温区域都明显大于纯La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3的磁电阻值.     

增加Bi系超导体高T_c相含量的研究

朱经武和Maeda等在BSCCO体系中发现具有120K转变的高T_c相存在。他们的工作是在Michel等人发现BSCO在7～22K呈超导状态的基础上将Ca加入该体系而得到的。但朱经武等人的工作只在Bi系超导体中有110K相存在,并没有制备出110K零电阻温度的高温超导体。Green等人在朱经武等人工作的基础上用Pb来部分替代     

Tl—Ca—Ba—Cu—O体系的高温超导电性及其物相

用TlNO_3在Tl-Ca-Ba-Cu-O体系中获得了超导转变温度120K以上、零电阻温度为108K的超导体。超导相可以用Z.Z.Sheng报道的2122相指标,其晶格常数是a=5.450A,b=5.447A,c=29.57A。     

高压对非晶态快离子导体(AgI)_(0.788)(Ag_2O·B_2O_3)_(0.212)性能的影响

研究了压力(高达10.9kbar)对非晶态快离子导体(AgI)_(0.788)(Ag_2O·B_2O_3)_(0.212)的室温电导率及晶化温度T_c的影响。压片样品的电导和压力的关系表明,随压力增加,其电导下降,而且在5.0kbar附近出现转折点.在室温13℃±2℃时,常压—5.0 kbar及5.0—9.0 kbar下的激活体积分别为1.34cm~3mol~(-1)和1.92cm~3mol~(-1)。样品经高压处理后在常压下的差热分析表明其T_c有所降低,而且压力愈大,T_c就愈低。     

高温超导体YBa_2Cu_3O_(7-x)的结构、形貌和性质

本文研究了高温超导体YBa_2Cu_3O_(7-x)的结构、形貌和性质。使用SEM,TEM,EDS和SAED等探讨了化合物成分、结构、形貌。测量了样品的电阻与温度、磁化率与温度的关系,得到零电阻温度T_(C0)≈91K,完全抗磁性温度88K。并对超导化合物YBa_2Cu_3O_(7-x)的性质作了初步分析。     

Bi(Pb)SrCaCuO系超导膜的化学喷雾淀积法

介绍用化学喷雾淀积法(CSD法),制备Bi(Pb)SrCaCuO超导膜的研究情况。并对所制样品进行了超导性能的测量和电镜,x射线衍射的测试。测量结果表明:所制膜厚约为50μm,零电阻温度为74K,超导转变温度为98K。样品呈正交结构。     

Y-Ba-Cu-O系高临界温度超导陶瓷组成与性能关系的研究

研究了主组成及少量外加物对Y_xBa_(1-x)CuO_3系超导陶瓷导电性与超导电性的影响.研究表明,当配料组成Y∶Ba≈1∶2时最容易制取稳定的、零电阻为88K以上的高临界温度T_c的超导材料;采用Bi、Pb、Na、Co等对阳离子进行部分替位更换,仍能获得超导特性,但对T_c值没有改进;少量外加物对YBa_2Cu_3O_(7-δ)系超导陶瓷的T_c值有明显的影响,微量钴离子的掺入可使T_c提高到110K,但掺入量较多时反使T_c降低.     

110K单相Bi系超导体的制备

采用普通固态反应法制备了名义组分为 Bi_(2.0-x)Pb_xS_(r1.9)Ca_(2.2)Cu_(3.3)O_y 超导体.对样品进行了物相分析、电阻率及磁化率测量.XRD 分析表明:富 Ca 富Cu 有利于高 T_c 相的形成,并且获得了高 T_c 单相样品。交流磁化率曲线测量表明:样品的低温区转变台阶位于85～95K 之间.且2212相的 T_c 随氧含量、组分、工艺等因素变化.     

大尺寸YBa2Cu3O7—δ超导体的研制

利用固相反应法成功地制备了直径为100mm,厚为5mm的大尺寸YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体。在通氧,930℃热处理45min后,超导体的上限转变温度为94K,零电阻温度为92K。x射线衍射进行物相定性,扫描电镜进行形貌和超导电性关系的对比观察。选区电子衍射给出YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体的晶格参数为a=0.348nm,b=0.377nm,c=0.716nm,属于正交晶系。     

用孤子模型计算Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(2-x)M_xO_(7-δ)体系的转变温度

本文利用形变材料中的孤子阐明高温超导现象,导出转变温度T_c与能隙△的表达式并求出2△/k_BT_c的值。另外,利用Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(2-x)M_xO_(7-δ)(M=Fe,Ni)体系的有关物理常数,计算出的T_c理论值与实验值符合得相当好。