一种新的超导体系——Ba-R-Cu-O体系(R=Sm,Eu,Nd,Eu+Y)

Bednorz和Müller报道了在Ba-La-Ca-O体系中T_c约为30～35K的超导电性。Chu和赵忠贤等分别宣布了在Ba-Y-Cu-O系中T_c约为90K的超导电性。这些结果表明在其它稀土氧化物体系中,存在着高T_c超导的可能性。我们研究了Ba-R-Cu-O体系(R=Sm、Eu、Nd、Eu+Y),在这些体系中,观察到了超导现象。     

高T_c氧化物超导材料的显微结构特点

高T_c氧化物超导材料的晶体结构已基本明了。然而,由于多晶氧化物超导材料中晶粒大小、分布、取向的不同,以及晶界、气孔、杂质相和缺陷等显微结构的影响,给制备高T_c的超导材料带来困难。因此,研究超导材料显微结构的特点以及它们与J_c的关系,已成为目前高T_c材料研究的一项重要课题。本文利用透射电子显微镜,试图从晶粒、晶界等超导材料的显     

YBa_2Cu_3O_(7-δ)单晶薄膜的各向异性微波吸收

用电子自旋共振(ESR)和核磁共振(NMR)方法都检测到几乎所有体系的高T_c超导氧化物在其零电阻转变温度T_c附近及T_c以下都有一个很强的非共振低场信号。这个现象的本质是,样品处在正常态时对电磁辐射信号有一定的损耗吸收;处在超导态时这种吸收明显减小,但若样品处在直流磁场中(特别是外场H大于样品的超导下临界磁场H_(cl)时),吸收     

高T_c(Y_(0.5)Ba_(0.5))_3Cu_3O_(9-x)超导材料的热电势

最近在Y-Ba-Cu-O氧化物中90K以上的超导电性的发现,在此领域内引起了多方面的广泛研究。本文报道了我们对北京大学小组制备的高T_c氧化物超导样品热电势测量的一个典型结果。     

高T_c超导氧化物的催化氧化活性

自从发现高T_c超导氧化物以来,有关它的电子结构和离子价态的研究就受到广泛的重视。通过理论计算和x射线光电子能谱(XPS)、高能电子能量损失谱(EELS)等实验研究,人们确信迄今发现的各种高T_c超导氧化物,无论是Y系、Bi系、La系或Tl系等,都     

等离子喷涂氧化物超导体

高T_c氧化物超导材料问世以来,它的实际应用可能性引起了人们的广泛注意。这种材料的高脆性使得其加工成型非常困难,成为应用的主要障碍之一。本文将报道我们用等离子喷涂工艺研制成功液氮温区超导体的结果,运用此种工艺可以非常方便地在多种基体上复合这类材料,制备出实用超导器件,从而为氧化物超导材料的大规模工业化应用提供了一条有效的途径。     

向液氢温区前进——探索高临界温度超导体

1973年,在美国加特林伯格(Gatlingburg)举行的超导电性与点阵不稳定性会议上,加瓦勒(Gavaler)和泰斯塔迪(Testardi)报告,他们先后用溅射法制成了临界温度T_c为23.2K的A15结构的Nb_3Ge。这一重大突破,使在液氢温区(20.4K)实现超导应用这一宿愿,有可能在不远的将来实现。探索高临界温度超导体(简称高T_c超导体),从1911年昂尼斯(Onnes)发现超导现象以后就开始了。当时,离实现氦气液化只有三年时间,世界上只有少数几个实验室有液体氦。所以,必须找到高T_c超导体,才能谈到超导现象的应用。研究中发现,超     

高T_c YBa_2Cu_3O_x超导体中铜的价态的荧光光谱研究

La-Ba-Cu-O复合氧化物高温超导现象的发现,引起了全世界对超导研究的强烈兴趣。大量的研究结果表明:这种高T_c超导材料的主要物相是具有钙钛矿结构的正交晶型的YBa_2Cu_3O_x。这一物相中氧的缺陷情况和铜的价态与超导性质密切相关,一般认为Cu~(2+)和Cu~(3+)同时存在。根据荧光谱的测定,在390nm处观察到一个发射峰,意味着在此超导物相中有Cu~+存在。     

取向Ba-Y-Cu-O薄膜的显微结构与电流密度

一、引言 关于高T_c氧化物超导薄膜的研究已有不少报道。目前,人们的注意力主要集中在制备单相薄膜以及提高薄膜的电流密度J_c,以便尽早地制成液氮温区的超导电子器件。美国IBM公司和斯坦福大学分别用电子束蒸发方法制备出了高电流密度的超导薄膜,日本NTT公司用射频磁控溅射方法在高温衬底上(>700℃)制备出了单相Ba-Y-Cu-O超导薄     

SrTiO3基片上三面YBa2Cu3O7-x超导薄膜的制备工艺

在最近10年里超导量子干涉器件(SQUID)得到了广泛的研究,高温超导体的发现进一步促进了这一器件的发展。几个小组已经报道了利用高T_c SQUID测量心磁的实验结果。然而迄今为止由于尚未解决高T_c线材及其超导连接问题,因而还没有有效地制成高T_c梯度线圈,这无疑限制了它的使用。为此高T_c梯度线圈的研制已成为引人注目的课题。本文报道在SrTiO_3(STO)基片上制备三面高T_c YBa_2Cu_3O_(7-x)(YBCO)超导薄膜的工艺、形貌及超导性能。由于基片上的薄膜在空间中两个端面相互平行通过中间膜彼此连接,因而只要采取适当的光刻技术,就可以制成SQUID磁场梯度计。     

强极性半金属中的电子-声子耦合与超导性

Y-Ba-Cu-O系统中最近发现的高TIc超导性(T_c～90 K)引起了热烈的讨论。在此以前人们已普遍接受了电子-声子超导T_c上限为30～40 K的观点。因此对于大大超过这个上限的高T_c提出了不少新的超导机制的猜测与分析。无疑,这一类的探讨将有力地推动固体理论的深入发展.值得注意的是目前所有关于这类高T_c材料的报道都指出在T_c以上的正常态样品的电磁性质是金属性的。其中载流子的行为近似于自由巡回电子。这个基本事实促使我们在探讨新机制的同时也认真反思,是否普通的BCS电子-声子机制真是和这样     

研磨引起的Bi_8SrCaO_(14)晶体到非晶的转变

Tsuneyuki Kanai等发现机械研磨能引起样品Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O超导临界温度T_c的降低和物相的改变,当研磨时间从两分钟逐渐增加时,在X射线粉末衍射图中对应于高T_c的2223相(T_c=107K)的峰的强度逐渐减弱,峰宽逐步增宽,最后到六十二分钟时变成非超导的相,从X射线粉末衍射图来看几乎为无定形相,这种现象可能与结构中Bi-O双层密切相     

贫钇YBa_2Cu_3O_(7—y)超导材料的结构缺陷研究

高临界温度(T_c)YBCO氧化物超导体在实际应用中所具有的潜在优势使这一研究领域仍十分活跃.大量研究表明:这种材料的原始化学配比对其超导电性有明显的影响.元素替代及非化学计量配比由于在纳米甚至原子尺度上引起成分扰动,将使钙钛矿型骨架结构中各晶位处格点排列发生局部变化,势必影响其超导行为.至今报道的所有T_c≈90K的123相氧化物均具有正交晶体结构、Cu-O链和Cu-O面,这些因素是维系超导电性的最基本结构特征.     

107K单相超导体Bi-(Pb)-Sr-Ca-Cu-O的压力效应研究

一、引言 自Michel等发现Bi-系超导氧化物以来,对该体系所进行的高T_c及其单相性的探索一直方兴未艾。步Maeda等在多相Bi-Sr-Ca-Cu-O体系中观察到105 K超导相之后,近来掺Pb的多相Bi-体系零电阻温度已达到110 K。其单相性问题无论在物理和应用上都     

RBa_2Cu_3O_(7-x)超导材料的孪晶畴与畴界

在高T_c氧化物超导材料中,有关(110)面的孪晶结构已有较多报道,并且证实这些呈孪晶畴的晶粒基本上是1:2:3的正交超导相。但是,对这些孪晶畴和它们所形成的畴界,在超导电性中究竟起何种作用,以及它们的大小、尺度分布情况等,有关此类结构与临界电流密度     

恒稳磁场下的Bi系超导晶体激光加热浮区生长

激光法拉制单晶或织构纤维是以 Czochralski 晶体生长技术为基础,利用激光为热源控制生长几十至几百微米直径的各种高熔点多元氧化物陶瓷单晶纤维的技术,80年代初美国贝尔实验室等用这一方法制备了具有特殊性能的各种单晶纤维材料.1986年的世界性高温超导热潮出现后,各国的激光加热浮区生长(LHPG)的实验室先后用此制备高 T_c 超导纤维,中国科学院金属研究所曾在国家超导中心资助下建立了专用于超导研究的实验装置.     

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。     

钙钛矿型Ln-Ba-Cu-O超导体系的衍射花样与T_c关系探讨

Bednorz和Müller在Bo-La-Cu-O体系中发现了高T_c的超导电性的存在,致使世界范围内掀起了研究此类新型高温超导体的热潮。新型的高T_c超导材料结构与性能的关系是人们关注的焦点之一。这类材料结构类型现已探明的有钙钛矿型和K_2NiF_4型。电子显微镜和X-光衍射的研究结果表明YBa_2Cu_3O_x具有畸变的正交钙钛矿结构。 本文用X-光衍射法跟踪Ln-Ba-Cu-O超导材料的形成过程,探讨样品的衍射花样与T_c的关系。结果表明:X-射线衍射花样是判断超导材料T_c的高低。表征其结构类型的强有力的实验手段之一。     

均匀分散体系超导薄膜YBCO的X光衍射研究

随着对高T_c块材超导体YBa_2Cu_3O_(7-x)的深入研究,高T_c超导薄膜已用DC和RF磁控溅射法、电子束、激光蒸发、分子束外延以及MOCVD方法制备成功。为了扩展高T_c超导薄膜的实际应用,我们用纳米级均匀分散体系50—200nm的Y_2O_3,BaO和CuO为原料,制成均匀分散溶胶,沉积在SrTiO_3(100)单晶基片上,这种新颖方法可制成     

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.