HgBa_2CaCu_2O_(6+δ)和HgBa_2Ca_2Cu_3O_(8+δ)超导体合成及超导性研究

自从高T_c铜氧化物超导体发现以来,许多相关超导相已相继合成出来,它们均含有二维铜氧面,连结铜氧面并作为载流子库的结构单元有很多种,如(BiO)_2,(TIO)_2,CuO链和TIO层等等.最近Putilin等发现含Hg的超导体 HgBa_2CuO_(4 δ),它含有一个铜氧面,T_c为94K.含更多铜氧面的Hg系超导相也已发现,其抗磁转变T_c高达134K.采用高压合成方法可制得1212,1223,1234超导相,常压合成也可制备出1212,1223超导相,但其制备     

单相复合氧化物Ba_2HoCu_3O_(7-δ)的高温超导电性

在当前的高温超导体探索中,La(Y)-Ba(Sr)-Cu-O是研究得最为集中的体系。迄今为止,人们已经辩明,在Ba(Sr)-La-Cu-O体系中,超导相是K_2NiF_4型(层状钙钛矿结构)的La_(2-x)Ba(Sr)_(1-x)CuO_4,其超导临界温度为30—40K。最近,几个研究小组相继在Y-Ba-Cu-O     

低维系统Peierls分步相变理论

一、引言 最近以来,人们对高T_c超导的实验和理论探索表明:高T_c超导机制与准二维母体材料(如La_2CuO_4)的Peierls失稳性密切相关。然而,另一方面的事实是经典的Peierls相变理论在解释La_2CuO_4电阻率反常,光电子谱及其电子结构的能带计算结果时碰到了无可逾越的困难。因此,准确认识低维系统Peierls失稳性的物理特征无疑会对目前高T_c超导机制的研究提供有益的启示。     

Sr_3Ti_2O_7型稀土-钴氧化物的合成、结构和物理性质

自从发现高温超导含铜复合氧化物以来,人们的注意力便集中在以钙钛矿为基础的衍生物的研究上.Ruddlesden和Poper将其中的一类概括为Sr_(n+1)Ti_nO_(3n+1),其中n是钙钛矿层数,n个钙钛矿层又被1个SrO层隔开.事实上,La_2 CuO_4对应着n=1相,而La_(2-x)Sr_x CuO_4也具有相同的结构.通过用低价态的过渡金属离子置换Ti~(4+),同时用较高价态的离子置换     

无限CuO_2层结构(Sr,Nd)CuO_2化合物的高压合成及其超导电性

自从在LaBaCuO体系中发现超导电性以后,又陆续发现了YBaCuO,BiSrCaCuO,TlBaCaCuO和NdCeCuO等许多新的超导体系。所有这些化合物都具有交生结构,即由CuO_2面和CuO_2面之间的隔离层交替排列组成,隔离层的排列和组合则决定了超导体的性质。当隔离层只包含碱土金属离子(A~(2+))时,这时的化合物ACuO_2具有CuO_2-A-CuO_2-A的堆积次序,成为无限CuO_2层结构的化合物。作为铜氧化物超导体的母体,无限CuO_2层     

HgBa2Can-1CunO2n+2+δ(n=1,2,3)体系的压力效应

和的超导转变温度分别为97,128和135K,是迄今为止具有一层、二层和三层CuO_2平面铜氧化物超导体中的最高值。令人感兴趣的是,Hg系超导体对压力非常敏感,当压力P增加到31 GPa时,理想掺杂的HgBa_2Ca_2Cu_3O_8 δ的T_c可达到创纪录高的164 K。研究表明体系在整个掺杂范围表现出超导性质,T_c与CuO_2平面内的空穴浓度(n_H)之间存在着倒抛物线的依赖关系。而且,初始压力系数随氧含量(δ)而变化,并且在过掺杂区也保持正值。这些结果暗示了在常压下通过元素替代或电荷转移以施加“内压力”获得同样高T_c的可能性。     

Tl_(0.5)Pb_(0.5)Sr_(1.6)Ba_(0.4)Ca_2((Cu_(1-x)Fe_x)_3O_(9+δ)体系中的铁元素替代和超导电性

在T1系超导铜氧化合物中,除了合成晶体结构中含双层TlO层的Tl_2Ba_2CuO_6(Tl2201)、Tl_2Ba_2CaCu_2O_8(Tl2212)和Tl_2Ba_2Ca_2Cu_3O_(10)(Tl2223)等高T_c相以外,还合成了只含Tl-O单层的超导相,其分子式分别为Tl(Ba,Sr)_2CuO_5(Tl1201)、Tl(Ba,Sr)_2CaCu_2O_7(Tl1212)和Tl(Ba,Sr)_2Ca_2Cu_3O_9(Tl1223),常写成如下通式:Tl(Ba,Sr)_2Ca_(n-1)Cu_nO_(2n+3)(n=1,2和3等).n≥3的Tl系超导相中存在两种不等价的Cu晶位.一般把Cu-O五配位(配位多面体为金字塔形的正四方锥体)中的Cu晶位称为Cu(2)位,把Cu-O四配位(即中间的CuO_2层)中的Cu晶位称为Cu(1)位.     

铅系超导体中掺氟效应

氧化物高温超导体中F代O的研究,近来受到更多的关注.实验结果显示,只要制样的方法适宜,F代O都有利于超导性.如Y-系及Tl-系,用F代部分O使超导相更易形成,T_c略有提高.Bi-系掺F,有使T_c显著提高的效果.属绝缘化合物的M_2CuO_4(M=Nd,Pr,La),当以F代部分O时,变为T_c=30～40K的超导体.金属性的TlSr_2CaCu_2O_7及半导体的Tl-Sr_2ReCu_2O_7(Re为稀土)在掺F之后,成为T_c≥77K的超导体.近来有文献指出,要在6GPa高压下合成才具有超导性的Sr_2CuO_3,当以F代部分O时,在常规条件下制备样品就成为T_c=46K的超导体.Pb-系在结构上颇有特点,自发现之后,已对它进行了多方面的研究.但是,至今尚无在该体系中掺F的研究报道.对这方面进行深入的研究,为了解超导机理是有意义的,本文报道了研究的初步结果.     

两个新的具有高透氧能力的氧化物

钙钛矿型的复合氧化物,如La_(1-x)Sr_xCoO_3和La_(1-x)Sr_xNiO_3等,既具有高的电子导电能力,又具有高的氧离子传导能力,以其为主体的一类膜被称为混合导电型透氧膜,其透氧机理是:在膜的高氧压侧的氧分子被膜表面吸附后接收电子成为O~(2-)离子,然后通过膜体扩散到膜的另一侧,即低氧压侧,并在表面给出电子,然后进入气相,成为氧分子.与固体电解质膜,多γ-Al_2O_3膜以及有机透氧膜相比较,混合导电型陶瓷透氧膜对O_2有100%的选择性,氧透过率高(1100K时     

三价希土氧化物—氧化铍系统的研究 Ⅱ.La_2O_3—BeO系统中富含BeO熔体的BeO活度和熔体结构模型

在前一篇报导中我们曾经确定了 La_2O_3-BeO系统中包括有 La_2O_3·2BeO 和 3La_2O_3·2BeO 两个化合物。其中铍氧聚合阴离子的结构型式可能分别是Be_2O_5~(6-)和 BeO_4~(6-)。以下我们将假定熔体内也有铍氧复合离子存在,并引入一种化学反应的熔体结构模型,通过化学平衡计算,可更好地说明 BeO 活度的变化。按照热力学关系,溶液中溶媒的熔点降低表示     

利用动态低温X射线衍射法研究高T_c超导体Y_1Ba_2Cu_3O_(7-δ)的结构和性质之间的关系

Y-Ba-Cu-O混合物是在液氮温度以上具有超导性的超导氧化物体系。关于在该体系中起超导作用物相Y_1Ba_2CuO_(7-δ)的制备、性质和结构,最近已有文献报道。这里,我们报道高临界温度(T_c)超导体Y_1Ba_2Cu_3O_(7-δ)的动态低温X射线衍射研究的结果。这种材料曾测量具有118°K的超导起始温度并在92°K达到零电阻。     

超导体研究的现状和发展

一、全世界范围掀起了超导热1986年4月美国国际商用机器公司(IBM)所属瑞士苏黎世研究所的两位物理学家米勒(K.A.Mul1er)和贝德诺尔茨(J.G.Bednorz)采用钡镧铜氧体系陶瓷化合物获得了转变温度为30K左右的超导体.他们不但首次突破了1972年美国科学家用铌三锗材料获得23.2K以来保持了14年的超导温度纪录;而且,更重要的是:他们从人们意想不到的“绝缘体”一陶瓷材料中获得了超导体.他们的创造性工作在1986年12月得到美、日科学家的肯定后,全世界     

HgBa_(1.3)Sr_(0.7)CuO_(4+δ)的合成和超导性研究

1 引言自从高T_c铜氧化物超导体发现以来,许多相关超导相已合成出来,它们均含有二维铜氧面,连结铜氧面并作为载流子库的结构单元有很多种,如(BiO)_1,(TlO)_2,CuO链等。最近Putilin等发现含Hg的超导体HgBa_2CuO_(4+δ),它含有一个铜氧面,T_c为94K。到目前为止含Sr的1201相还未见报道。我们利用Sr部分取代Ba,研究相形成的难易及超导性的变化。     

福勒宁C_(60)与中心含碱金属福勒宁MC_(60)(M=Li、Na、K、Rb、Cs)的电子结构及其导电性研究

近年来报道,固体K_xC_(60)及Rb_xC_(60)(x=1—5)是导体。当x=0及6时,它们是绝缘体;当x=3时,它们导电性最好.降低温度,当温度降至18K时,K_xC_(60)便转变成超导体;当温度降至28K时,Rb_xC_(60)便转变成超导体.这些结果引起人们很大的兴趣.固体K_xC_(60)及Rb_xC_(60)当暴露在空气中时很不稳定,为此,为了得到在空气中能稳定存在的C_(60)超导体,最好合成中心含碱金属福勒宁MC_(60)。近年来已经知道,金属原子M(K、La、…)能进入C_(60)生成中心含金属MC_(60).     

对羧基苯氧乙酸-稀土系列配位聚合物的合成、结构及性质

采用水热合成法合成了4例新颖的稀土配位聚合物: [Ln(PBDC)(HPBDC)(H₂O)₃] (H₂PBDC =对羧基苯氧乙酸; Ln = La (1), Pr (2), Nd (3))和[La₂(PBDC)₃(H₂O)₄] (4). 化合物1~3属同构, 呈现一维链状结构, 而化合物4呈现出复杂的三维结构. 其中, 化合物4是受化合物1的结构特点启发而设计合成的. 在其他条件相同的情况下, 加入有机碱2,2'-联吡啶使化合物1中羧基上的质子进一步脱去. 这种微小的改变致使化合物1的结构发生了巨大变化, 由一维链状结构转变为三维结构配位聚合物4. 同时, 还报道了这些化合物的紫外-可见光谱、热重和磁性等性质.     

在5K时具有超导性的有机“金属”

美国阿贡国家实验室的科学家创造了一项有机化合物常压体相超导性的新纪录。最近,他们通过合成方法得到了一种β-(BEDT-TTF)_2AuI_2(“合成金属”),该化合物在5K时显示出超导性质。据该实验室化学家J.M.威廉斯(Jack.M.Williams)的说法,这个温度比与之密切相关的化合物β-(BEDT-TTF)_2IBr_2——原保持最高临界温度纪录的化合物——的临界温度高出2K以上。     

氧掺杂引起的T′相铜氧化合物低温磁性反常

采用高压合成的方法对 (Eu1-xYx) 2 CuO4 和Sm2 CuO4 样品进行了氧掺杂 ,并发现了一个位于 2 9K附近新的低温磁性反常 .分析表明该反常也是铜原子磁矩的贡献 ,但有着和T′相化合物弱铁磁不同的形成机理 ,它的出现对应着由掺杂到CuO2 面上的空穴产生的铁磁性团簇 .这一结果还揭示了T′相化合物区别于p型超导材料的一个独特性质 ,即没有顶点氧存在的T′相化合物的CuO2 面只能接受极微量的空穴 ,一旦达到极限 ,不管有多少氧掺杂进物相 ,都不能在CuO2 上引入更多的空穴     

特种晶体Dy Mo_6S_8

美国和瑞士物理学家联合研制成功了一种超导电晶体——Dy Mo_6S_8,同时,它又呈现出抗铁磁性。原来,当这种化合物(温度低于2.05K时为超导体)的温度降低到0.4K时,它就变为既是超导体,又是抗铁磁性体。     

类钙钛矿化合物(Ca/Sr)_2CuO_2Cl_2高压结构稳定性和电性质

利用金刚石压砧技术在0~31GPa的压力范围内研究了常温下K2NiF4型结构的(Ca/Sr)2CuO2Cl2化合物的结构稳定性和电性质.结果表明,(Ca/Sr)2CuO2Cl2化合物的晶格结构在高压下是稳定的,并且具有较大的各相异性压缩,得到了(Ca/Sr)2CuO2Cl2化合物的状态方程和体弹模量.电学性质测量表明,高压下Sr2CuO2Cl2样品可能有电子结构相变发生.     

有机膦酸构筑的多钨氧簇稀土化合物的设计合成、结构及性质

在常规水溶液条件下,选择介稳态的前驱体K14[As2W19O67(H2O)]与配体羟基乙叉二膦酸(HEDP)及稀土化合物反应,合成了一例有机膦酸构筑的多钨氧簇稀土化合物Cs H[Pr(H2O)4(AsW9O33)(W2O3)(O3PCOHCH3PO3)Pr(H2O)7]2?19H2O(1),并通过单晶X射线衍射分析、元素分析、傅里叶红外光谱分析等对其结构进行了表征.晶体解析表明,化合物1由1个S形结构框架{[(As W9O33)(W2O3)]2}, 2个有机磷酸基团{O3PCOHCH3PO3}和4个Pr3+离子通过一定的方式键连形成三维框架结构.磁学性质研究表明,化合物1呈现出反铁磁性耦合作用.荧光性质研究表明,化合物1在近红外区呈现出双寿命发光,其中τ1=4.76μs(35.53%),τ2=9.71μs(64.4%).