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.     

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。     

高T_(■~C)超导材料制备中补氧量及氧缺位数对超导电性的影响

对BaCO_3、CuO、Y_2O_3和Y_(0.4)Ba_(0.6)CuO_(3-x)进行了TG-DTA分析。结果表明,参与固相反应的除CuO外还有Cu_2O,Y_(0.4)Ba_(0.6)CuO_(3-x)的烧结样品,在氧气氛中,于950～970℃出现相变,在416℃保温退火,TG增重1％,样品具有超导电性;在氩气氛中于845℃TG失重约1.14％,失去超导电性,再将其置于氧气氛中,TG最大增重约0.3％,超导电性未完全恢复,Y-Ba-Cu-O系列材料的超导电性与适量的氧缺位数密切相关。     

氧含量分析法确定Sm_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_n的固溶区

基于碘量法测定高温超导氧化物氧含量的方法,总结出固溶化合物Sm_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_n的氧含量n随固溶度x变化的规律性;从理论分析和实验测定得出在固溶区域内,Sm_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_n的氧含量n与替代程度x呈线性关系,超出固溶极限x_0,直线斜率将发生明显变化,此结果与X射线粉末衍射结果基本一致。关键词:碘量法,氧化物高温超导体,氧含量,固溶体。 稀土氧化物高温超导体123相合成过程中常伴有少量杂相产生,少量杂质对超导体的超导电性影响很大,在含La、Nd、Sm、Eu等体系中,123相常形成如R_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_n替代或固溶体,准确测定固溶体极限x_0,对此类超导单晶的制备工艺和理论研究十分重要。 中子衍射表明,在R_(1+x) 、Ba_(2-x)Cu_3O_n固溶体中,稀土离子R代替Ba离子,其作用结果之一是固溶体化合物氧含量的变化呈一定的规律性。 本文采用无机分析化学中的碘量法,测定固溶体化合物Sm_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_n的氧含量,从理论和实验分析高温超导体氧含量n随固溶度x变化的规律,从而确定固溶体极限X_0。     

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.     

Sm_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_y固溶体

用X射线衍射及氧含量分析法测定了Sm_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_y固溶区域为0≤x≤0.4。当x<0.25时,Sm_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_y属正交晶系;x=0.25时,发生从正交到四方的相变;在整个固溶区域内,T_c随x的增加而下降,直至淬灭。同时探讨了Sm_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_y化合物在不同的淬火温度、氧含量与晶体结构、超导电性的关系。     

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.     

固相线下Pr1+xBa2-x Cu3 O7±δ体系的相关系和晶体结构

利用 X射线衍射和 Rietveld 结构精修的方法,研究了 Pr_(1 x)Ba_(2-x)Cu_3O_(7±δ)体系固相线下的相关系和晶体结构。研究表明:Pr123 单相可以在 950℃、空气气氛、富 Pr的条件下获得。Pr_(1 x)Ba_(2-x)Cu_3O_(7±δ)固溶区的范围为0.08≤x≤0.80。0.08≤x≤0.30 时 Pr_(1 x)Ba_(2-x)Cu_3O_(7±δ)的结构为正交晶系;0.30≤x≤0.80时为四方晶系。获得 Pr123的条件是在Pr123结构中Ba的位置必须被部分Pr代替、其最小量为 x=0.08;而Ba离子不能占据Pr的位置。     

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。     

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。     

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     

用电阻法研究超导体YBa2Cu3O7—x的高温特性

本文报道用测量电阻的方法,研究高温超导体YB_(a2)Cu_3 O_(7-x)的高温电阻率,正交一四方结构相变和氧在晶格内的扩散,并对实验结果进行了分析和讨论。     

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:     

高居里温度Ba_(1-x)Pb_xTiO_3系PTCR陶瓷的研究

利用混合氧化物方法和半导化剂Nb_2O_5含量较高的配方、采用高的烧结温度、短的保温时间、以及快速升温、快速降温的快速烧结技术,能有效地防止铅的挥发及控制晶粒长大,制备出晶粒尺寸为2～5μm、PTCR效应强的Ba_(1-x)Pb_xTiO_3系半导体陶瓷。居里温度T_c=310℃的陶瓷样品,室温电阻率小于10~3Ω·cm,PTCR效应达4·5个数量级。     

钡钇铜氧化物陶瓷超导电性的研究

赵忠贤等报导了对Ba_(0.5)Y_(4.5)Cu_5O_(5(3-y)陶瓷超导电性的早期研究结果,经1000℃烧结6小时后炉冷试样的零电阻超导温度为78.5K,转变宽度为4K.测量电阻-温度曲线所用的电流密度为0.04A/cm~2,未给出临界电流密度Jc的值. 本文所用试样的成份为Ba_2Y_2Cu_3O_(3(3-y′).混合均匀的金属氧化物粉末由草酸盐分解法制得.氧化物粉末经压制成型后于空气中加热至920℃至1050℃烧结6小时炉冷.X-衍射分析结果表明,试样基本上为单相的准正交相,其晶格常数为a=3.840A.b=3.906A,c=11.718A.断口扫描测试表明,该试样的平均晶粒尺寸小于5μ,晶粒大小均匀.断口相呈部份穿晶断裂,有不太明显的断裂台阶,韧性及强度均较好.能谱     

铋系陶瓷超导体的制备和陶瓷超导体的可能机制

1 Bi系陶瓷超导体的试制与周期律当1—2—3(Y,Ba_2Cu_3Ox)陶瓷的超导性得到确认以后,为了找到T_c更高,稳定性更好的陶瓷超导物质,人们发现最现实最方便的途径,是根据元素的周期律,用性质比较接近的元素来对1—2—3陶瓷超导体的某些元素做置换实验,据文献报导,用各个稀土元素代替Y元素均可得到高T_c的超导性。     

工作在液氮温度的一种约瑟夫逊器件

用Y_1Ba_2Cu_3O_(7-8)块状材料,制作了外观为“大桥”形式的约,瑟夫逊器件。观察了液氮温度为77K时的量子衍射图形和交流约瑟夫逊效应,由量子衍射图形推测这种器件的类型不属微桥结。     

草酸盐共沉淀工艺制备La_x Zn_x Ba_(1-x)Fe_(12-x)O_(19)铁氧体

采用草酸盐化学共沉淀工艺制备了 La_x Zn_x Ba_(1-x)Fe_(12-x)O_(19)磁铅石型铁氧体,研究了烧结过程的相变与磁性,主要结论如下:1) 当 La 的置换量小于0.8时,基本上可以形成 FeC_2O_4·2H_2O 为基的(La,Ba,Zn,Fe)草酸盐固溶体。2)La_x Zn_x Ba_(1-x)Fe_(12-x)O_(19)相的生成温度随 x 值的增加(x(?)0.8)而升高。3)La_x Zn_x Ba_(1-x)Fe_(12-x)O_(19)的室温比磁化强度随 x 值的增加(x(?)0.8)而增大,居里温度随 x 值的增加而降低。     

过氧离子在YBa_2Cu_3O_(7-x)超导体中存在的研究

在有关Y(La)Ba_2Cu_3O_(7-x)体系高Tc超导电性机理的研究中,有人提到过氧键(peroxide bonding)和过氧离子O_2~(2-)的问题,并认为它的存在对高温超导电性有很大的影响。但迄今为止,O_2~(2-)的存在并未有得到实验的证实。我们在对YBa_2Cu_3O_(7-x)样品(X-光相纯)进行红外光谱测定(KBr压片)时发现,正交相的样品在1046cm~(-1)处出现特征吸收,它与过氧离子的O-O键的特征吸收是一致的,而四方相的样品没有此现象。     

(YGd)Ba_2Cu_3O_(7-y)块材的分步合成法制备及性能

报道了用分步合成法制备超导体 Y_(0.8)Gd_(0.2)Ba_2Cu_3O_(7-y),研究其超导性能和微观结构.结果发现,体系的超导转变宽度较窄,XRD 中(00l)峰随烧结温升高而增强,且在较低温度下即可合成质量较好的超导体.