大尺寸YBa_2Cu_3O_(7-δ)单晶的生长及其超导电性

1 引言自从Bednorz和Muller发现高温超导体以来,Y-Ba-Cu-O体系的研究取得了重大进展。YBa_2Cu_3O_(7-δ)单晶的生长及其结构和物性的研究已受到人们广泛的重视,特别是生长高质量,大尺寸的YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导单晶更是如此。至今,国际上仍未见较大尺     

YBa_2Cu_3O_(7-y)体系高温超导电性的理论研究Ⅱ——CuO_3链对决定体系超导转变温度Tc诸因素的影响

本文用量子化学计算方法探讨了 YBa_2Cu_3O_(7-y)(y=0.19)正交相中CuO_3链的存在在对决定其高温超导电性的各种因素的影响。结果表明:CuO_3链的存在有助于增大晶格振动德拜频率 W_D、Fermi 面电子态密度 N(e)及电一声子相互作用能,从而在理论上说明了造成正交相和四方相 YBa_2Cu_3O_(7-y)超导体超导电性差别的原因。     

Te对高温超导陶瓷YBa4Cu6Oy超导电性的影响

对YBa_4Cu_6Oy陶瓷的研究表明,它具有与YBa_2Cu_3O_(7-δ)凸相近的超导电性。以CuTeO_3方式加入适量的Te使它的临界电流密度Jc增加近一个量级而Tc仍保持在90k附近。     

YBa_2Cu_3O_(7-x)单晶的生长

Damento等人和Kaiser等人用助熔剂法分别选用过量的CuO和CuO+BaCuO_2作为助熔剂,采用不同的生长条件,均生长出毫米量级的片状YBa_2Cu_3O_(7-x)单晶,T_c85～90K。我们研究了这两种方法,改进了生长条件,获得线度为2～3mm、厚度约为0.1mm的质量较好的YBa_2Cu_3O_(7-x)单晶。 按文献的方法,我们用的原料配比(摩尔比)为:     

YBa_2Cu_3O_(7-δ)系高温淬火样品在低温下结构的可逆变化

对YBa_2Cu_3O_(7-δ)系750℃淬火样品进行了低温X光衍射谱分析。结果表明,在低温下,样品的结构随温度发生了可逆变化。     

YBa_2Cu_3O_(7-y)体系高Tc的理论研究(Ⅰ)——帽氧原子(O_Ⅳ)的位移对正交相电子能带结构、Fermi面及Fermi面电子态密度的影响

本文基于 EHMO 计算讨论了帽氯原子(O_(IV))的位移对 YBa_2Cu_3 O_(i-y)(y0.19)正交相电子能带结构、Fermi 面及 Fermi 面电子态密度的影响,结果表明 O_(IV)原子的位移改善了 YBa_2 Cu_3 O_(i-x)体系的电子能带结构,导致了体系中铜原子价态的混合和 Fermi 面电子态富度的增大,我们的工作证明 O_(IV)原子在其平衡位置附近的振动对 YBa_2 Cu_3 O_(i-y)超导体的高T_c 有重要贡献     

YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体在不同气氛中的高温相变

本文给出了在空气、真空和流动氮气的环境中,利用X-光跟踪监测YBa_2Cu_3O_(7-δ)高T_c超导体的X-光衍射峰的两个主要峰(130)/(101)和(031)峰的相对强度随温度的变化关系。结果表明,环境对高温相变温度及相变方式有很大的影响。并提出了“可动氧”模型。     

YBa_2Cu_3O_(7-y)氧化物超导体在不同电流密度下的电阻转变特性

1 同一电流密度下的电阻特性YBa_2Cu_3O_(7-y)超导体(Φ10×2.5)采用四引线法测量电阻,电极间隔为1.5m,测量表明,对于名义成份为 YBa_2Cu_3O_(7-y),的样品,室温电阻约为5Ω,电阻随温度降低而减小.图1是恒流为20mA 的 R—T 曲线.温度在128k 以上样品呈金属行为;当温度降到128k 时,电     

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。     

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。     

高T_c超导体Y_1Ba_2Cu_3O_(7—■)中~(63)Cu核的核磁共振研究

给出了高场(7.05 T)下高T_c超导体Y_1Ba_2Cu_8O_(7-δ)(δ=0.1)的核磁共振(NMR)研究结果。在室温下,测量了自制的Y_1,Ba_2Cu_8O_(7-δ)超导体中~(68)Cu的NMR谱及~(68)Cu的四极共振频率,计算了~(68)Cu核的四极耦合常数C和不对称性系数η,观察到~(68)Cu(I)的NMR谱的分裂。     

卤化物掺杂对Y-Ba-Cu-O超导体性能的影响

我们分别用BaF_2,BaCl_2及YF_3来部分取代BaCO_3及Y_2O_3,制备出一系列含卤族元素的超导体。并用调整F(Cl)的含量的方法,探求了与超导机制相关的信息;对掺F高T_C超导体的T_C变化现象作了检证。 报导了氯化物掺杂对YBa_2CU_3O_(7-δ)超导电性影响的初步研究结果。     

高临界温度YBaCu氧化物超导体的研制

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。电阻测试得样品的临界温度Tc=91K,转变宽度△T=1.4K(10-90％电阻)。磁化强度测量证明完全抗磁区占85％的体积。样品制成隧道结在液N_2中观测到约瑟夫逊效应。     

YBa_2Cu_3O_7中Cu的NQR自旋晶格弛豫研究

在室温至77K 范围内,测量了 YBa_2Cu_3O_7高 T。超导体中 Cu 的核四极共振的自旋晶格弛豫时间。磁化矢量的增长服从单指数规律,自旋晶格弛豫主要由于磁偶极相互作用。弛豫时间与温度的关系,在 T_o 以上可近似用 T_1T~(0.5)=常数拟合,在 T_o 以下,未观察到经典 BGS 超导体的弛豫行为。     

射频溅射法研制YBa_2Cu_3O_y高T_c超导薄膜

本文采用射频溅射法研制YBa_2Cu_3O_7高T_c超导薄膜,研究了溅射电压、气流、气压、基片及热处理工艺对超导膜成分、相结构及超导性能的影响,所得到的超导薄膜T_c(R=0)=89K,临界电流密度10~4～10~5A·cm~(-2).     

YBa_2Cu_3O_(7—δ)超导样品的喇曼光谱

本文对YBa_2Cu_3O_7-δ超导样品及经“淬火”处理后样品的喇曼光谱进行了分析,得到超导相Cu—O键的剌曼活性模为335,440和492cm~(-1),它们分别对应于Cu(2)-O(2)键在a方向上、Cu(2)—O(3)键在b方向上的反对称拉伸振动及Cu(l) O(l)键在c方向上对称拉伸振动。     

用喷雾沉积法制备YBa_2Cu_3O_(7-x)超导薄膜

近来许多人已用电子束蒸发、激光加热蒸发、分子束外延、溅射法等方法制成了YBaCuO超导薄膜。但上述方法都需要比较昂贵的镀膜设备,而且不易准确控制膜的成份,重复性差。本文采用简单的喷雾沉积法,在ZrO_2单晶衬底上制备出Tc(onset)=95K,Tc(R=0)=87K的YBa_2Cu_3O_(7-x)超导薄膜。 1.用Y_2O_3,BaCO_3,CuO为原料,按Y:Ba:Cu=1:2:3的比例混合后倒入硝酸     

高温超导的约瑟夫森效应观测

超导体的约瑟夫森效应在应用上前景广阔,我们利用T_c为92-96K的Y_1Ba_2Cu_3O_7-x超导体作成两种简易结,在液氮中进行了Josephson效应的观测.     

金属醇盐Sol-Gel法制备YBCO的化学动力学

采用CNDO/2量子化学计算方法,计算了Y,Ba及Cu的不同醇盐和水的分子结构特征,根据前线轨道和有机化学反应的关系,得到了Y,Ba及Cu的醇盐水解速度常数的相对大小,从而为金属醇盐水解法制备YBa_2Cu_3O_(7-δ)高温超导超纯细粉提出适当实验条件.     

高铅掺氟Bi系超导体的研制

本文首次报道了五种高铅量Bi系超导体Bi_(2-n)Pb_nSr_2Ca_2Cu_3O_(y-x)F_x(n=1.0,1.2,1.4,1.6,1.7)的制备,x在1.0～1.4的范围内,n依次取上述值时。超导体的T_(co)分别为113.6K,112K,104K,88K,78K。X射线粉末衍射,红外光谱等分析表明,n=1.0～1.4时超导体仍具有2223相结构特征;n=1.6,1.7时表现出新的结构特点,此外从化学动力学观点初步探讨了CuF_2,PbO在超导相形成过程中的作用。