Bi_(1.6)Pb_(0.4)Sr_2Ca_2Cu_3O_y超导体的DSC研究

新型高T_c氧化物超导体Bi—Sr—Ca—Cu—O系,在100K以上呈现超导性,存在高T_c(～110K)相和低T_c(～80K)相,其零电阻转变温度(T_(c0))总是低于85K.适当掺Pb可以增强高T_c相,抑制低T_c相,降低烧结温度,提高零电阻转变温度.用固相反应法制得组分为Bi_(1.6)Pb_(0.4)Sr_2Ca_2Cu_3O_y的超导体,零电阻温度为107K,稳定性较好。现以此样品作示差扫描量热(DSC)分析,并配合XRD分析,试图了解该体系的结构相变及其与超导电性的关系.     

氧化物超导材料的键价计算

Y-Ba-Cu—O和Tl(Bi)-Ba-Cu-O氧化物体系的晶体结构与其超导转化温度T_c存在密切关系。以统计法则为基础的键价计算结果表明,具有超导性的 Y系、Tl系氧化物晶体中各离子接近其正常价态,CuO-维链与CuO_2二维面中的铜离子的价态无显著差异。这和对Y-Ba-Cu-O 系进行的紧束缚带电子结构计算的结果不同,所以CuO-维链的存在与否对氧化物超导性的出现不一定必需,Tl(Bi)系不存在CuO-一链,而它的T_c甚至比Y系更高就是个很好的实例。     

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。     

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。     

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     

高温超导陶瓷材料的实验研究

讨论了高温超导陶瓷YBa2Cu3O9-x体系的研制方法，研究了各种因素对YBa2Cu3O9-x体系电特性的影响，通过X射线衍射分析及扫描电镜观测，确定了该样品为钙钛矿结构，并获得了零电阻为98K的高温超导陶瓷材料，它具有良好的抗磁性，同时，还探讨了烧制TlBaCaCu2Oy新体系的工艺条件，获得了零电阻为116．5K的Tl系超导陶瓷材料，该材料具有良好的抗磁性。     

高温超导薄膜射频溅射靶的简便制作

本文报导了一个极其简便的高温超导薄膜溅射靶的制作方法。并制得可控制名义组分的Bi-Sr-Ca-Cu-O的超导薄膜,其T_(CM)温度为84K,零电阻温度为60.3K。     

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。     

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。     

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.     

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。     

GaP：（Bi,N）的时间分辨光致发光谱

在9.3K到83K温度范围内测量了GaP:(Bi)和GaP:(Bi,N)样品的时间分辨光致发光谱。实验结果表明,在GaP:(Bi,N)中,由孤立N中心和NN_i(i≥3)中心到Bi中心的能量转移过程导致Bi发射带的增强。     

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     

简讯

我校物理系超导研究组在高温超导材料研究中取得新进展,已于4月25日制成起始转变温度125K,零电阻84K的铊钡钙铜氧超导新材料,以后不断改进工艺,零电阻温度已提高到108K,並正在继续改近,他们采用了和国外报道的不同的材料和独创的工艺,除零电阻略     

我校获得高临界温度超导体 这项成果达到国际先进水平

我校物理系和化工系教师刘汉贤、罗恩洲、黄启忠、李传平,在物理系赵立华副教授组织指导下,经过一段时间的紧密合作,联合攻关,得到钡、钇、锕、氧系超导陶瓷,经中国科学院物理研究所4月23日测定,其超导中点转变温度为93K,零电阻温度为     

(BiPbSn)SrCaCuO超导体的制备工艺研究及物性分析

研究在制得106K(BiPb)SrCaCuO高温超导体的基础上再进行的Sn替代Bi的研究。实验表明热处理工艺对其超导电性影响很大,由于Sn的替代破坏了Bi系中原有的高温超导相。     

高于90K的钇钡铜氧系化合物的超导电性

1973年以来,对高温超导电性的研究几乎停顿不前.Bednorz和Mulle在La—Ba—Cu—O系中高于30K超导电性的发现迅速改变了这种局面。以后的发展近乎日新月异。赵忠贤等首先报道了在Y—Ba—Cu—O体系中发现高于液氮温度(77K)的超导电性并公布了材料组分。接着C.W.Chu等在Y—Ba—Cu—O多相氧化物超导体中得到了高于90K的的超导电性。最近,更多的研究组在单相YBa_2Cu_3O_(9~-y)氧化物超导体中发现了高于90K超导电性。我们在研制单相YBa_2Cu_2O_(9~-y)超导材料过程中发现,制备条件对超导性质的影响很大。我们选用分析纯钇钡铜的氧化物或碳酸盐。阳离子配比为Y∶B∶Cu=1∶2∶3。在玛瑙研钵里充分研磨以后,在管式炉内900—1100℃通氧烧结12—24小时。冷却速率对超导性质的影响是显著的。缓慢(超过6小时)冷却到室温可得到零电阻温度高于90K的超导电性,如图1所示。快速冷却的零电阻温度低于77K,如图2所     

As掺杂碲镉汞多载流子体系电学特性研究

用液相外延(LPE)方法在CdZnTe衬底上生长了厚度为14.19μm的Hg1-xCdxTe样品。在Hg1-xCdxTe中进行As掺杂,获得低温下的p型导电材料。对As掺杂Hg1-xCdxTe样品进行了磁输运测试,获得磁电阻和Hall电阻在不同温度下随磁场的变化曲线。用最大熵原理迁移率谱结合多载流子拟合(MEPMS+MCF)的分析方法,获得样品中参与导电的载流子种类,以及每种载流子浓度和迁移率随温度的变化。结果表明,在20~280 K的温度范围,空穴的浓度开始随温度的升高不断增加,到100 K后,空穴的浓度随温度的升高逐渐减小。其迁移率在低温区随温度的升高逐渐减小,到100 K后,迁移率随温度的升高逐渐增加。在100~280 K的温度范围,本征激发的电子开始参与导电,其浓度随温度的升高不断增加,迁移率随温度的升高不断减小。用MEPMS+MCF分析方法获得的零场电阻与实验结果很好符合。     

低温烧结Bi取代钇铁石榴石的复阻抗研究

用复阻抗的方法研究了低温烧结Bi取代钇铁石榴石的电性质.采用固相反应制备多晶钇铁石榴石陶瓷Y2BiFe5O12(YIG∶Bi)和Y3Fe5O12(YIG).采用X射线衍射衍射(XRD)表征粉末及陶瓷样品的相组成,结果表明,Bi取代可以显著降低钇铁石榴石的成相温度和烧结温度.复阻抗谱分析表明,YIG∶Bi样品的复阻抗谱表现为两个Cole-Cole半圆,其低频半圆和高频半圆分别对应高直流电阻的晶界和低直流电阻的晶粒的电响应,物理结构可以用由串联的两个RC回路组成的等效电路来表示;而YIG样品的复阻抗谱只有一个对应为晶界电响应的半圆,其等效电路为一个RC回路.电阻随温度的变化表明,材料的导电机制符合Arrhenius规律,为半导体型的热激活过程.