Y—Ba—Cu—O系超导材料的制备及催化作用

本文论述了 Y—Ba—Cu—O 系超导材料的制备方法,给出了将 Y—Ba—Cu—O 系超导材料用于催化作用的一些实验结果.     

Ba-Sr-Y-Cu-O体系的超导电性

1 引言在探索高温超导体的研究中,为进一步提高T_c和扩大超导体的体系,最广泛应用的是元素替代的方法,如C.W.Chu et al.和赵忠贤等把Ba—La—Cu—O中的Ba用Sr替代,分别将T_c从30K左右提高到40.2K和48.6K;M.K.Wu et al.和赵忠贤等用Y替代La,首次得到了液氮温区的超导体系Ba—Y—Cu—O;此外,人们还用多种稀土元     

液氮温区超导电性的Ba-Y-Cu氧化物

一、引言自从 Bednorz 和 Müller 报导了在 Ba—Y—Cu—O 系统中可能存在高临界温度超导电性之后,赵忠贤等认为,组份为 Ba_xLa_(5-x)Cu_5O_(5(3-y))的体系中,用 Y 取代La,可导致更高的超导转变温度.并且给出 x=0.5的样品的电阻测量结果.超导转变中点温度为92.8K,转变宽度为4K,赵忠贤等的样品是用光谱纯的 Y,Ba,Cu 的氧化     

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     

铜（Ⅱ）与碱土金属异三核配合物的合成与表征

合成了三种新的异三核配合物〔 Cu2 (oxae) 2 M〕(Cl O4) 2 ,oxae表示 N,N′—二 (2—氨乙基 )草酰胺根阴离子 ;M代表 Ca、Mg和 Ba.通过元素分析 IR、UV、ESR、电导及磁性测量等手段对配合物进行了表征 ;测定了配合物〔 Cu2 (oxae) 2 Mg〕(Cl O4) 2 的变温 (4— 30 0 K)磁化率 ,其数值用最小二乘法和由金属离子间磁交换作用的哈密顿算符 (κ =- 2 Jν1 .ν 2 )导出的磁方程拟合 ,求得交换积分 J=2 .56p-1 ,表明在该配合物中 Cu( )— Mg( )— Cu( )存在着弱的铁磁性相互作用     

一种高临界电流密度的Y_1Ba_2Gu_3O_x超导体

本文报告了作者最近关于一种零电阻温度为92.4K,超导临界电流密度在79.45K时高达18.0A/cm~2的Y—Ba—Cu—O超导材料的制备及其有关结果。     

EUSr2-xBax RUCU2O8体系的固溶性和物性研究

报道了Ba掺杂EuSr2 -xBaxRuCu2 O8(0≤x≤ 0 .4)样品的合成以及对其固溶性和物性的研究 .实验发现 :x=0和 0 .2两样品具有很好的单相性 ,其结构与YBa2 Cu3 O7结构相类似 ;而在x≥ 0 .3样品中出现了Ba2 EuRuO6(2 116相 )杂相 ,在该体系中 ,Ba替代Sr的单相固溶范围为 0≤x <0 .3;在单相范围内 ,Ba对Sr替代导致样品的有效Bohr磁矩、自发磁矩和正常态电阻率减小 ,但对其超导临界温度和铁磁相变温度影响不明显     

Y-Ba-Cu-O系超导体的水解性研究

高转变温度T_c的Y—Ba—Cu—O系超导体是目前最引人注目的超导材料。这种超导体在液氮沸点温度以上有稳定的零电阻温度T_o。对于不同的Y、Ba和Cu组分比,只要采用相应的烧结条件,均能制备出T_c>90K的超导样品。我们在实验中发现,此种体系超导体无论组分如何,均有明显的水解特性,最终失去超导电性。水解的最终生成物由X射线衍射测定决定。另外,利用计算机对超导体完全水解的温度-时间关系进行了模拟计算。我们以组分比Y:Ba:Cu=1:2:3均匀混料,在850℃下预烧4小时(h),然后磨碎并过筛,压制成直径16mm、厚度1.5mm的圆片,在960℃下通氧烧结9小时,得到     

在钇钡铜超导氧化物中以锶代钡的实验研究

自从YBaCuO系统高温超导体被发现以来,人们在该系统的基础上作了广泛的研究,其中包括化学掺杂和离子代换.去年6月在美国Berkeley举行的“超导奇异机理的国际讨论会”上,Tarascon等人指出:对于YBa_(2-x)Sr_xCu_3O_(7-y)系统,Sr的最大溶解度为x=1.4,因为Sr和Ba是同族元素,离子半径比Ba小,随着Sr含量的增加,正交超导相晶格常数a,b和c单调减小,T_(?)随之从93K(x=0)单调地减少到8OK(x=1.4).后来,C.Y.范等人曾宣布研制成一种以Sr代Ba的超导陶瓷,呈现超导转变温度达45℃.显然他们给出的以Sr代Ba的实验结果是不一致的.     

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。     

Y—Ba—Cu—O系超导体的潮解特性

本文研究了Y—Ba—Cu—O系超导体的潮解特性。在湿热的条件下,Y—Ba—Cu—O系超导体会与空气中的水蒸汽发生反应,逐渐失去原有的超导电性。由扫描电镜和X射线衍射分析表明,此种体系超导体在湖解前为两相(简单正交相和体心四方相)化合物,经潮解后生成BaCO_3、CuO和Y(OH)_3等物质。     

Y—Ba—Cu—O系的超导体

本文总结了自制的T_c=88K的Y—Ba—Cu—O超导体的情况。我们于今年暑期开始试制Y—Ba—Cu—O超导体。材料成分配比的不同,或烧结过程中恒温温度的高低和降温速度的快慢选取不同,制成的超导体样品性能有所不同。我们把自制的T_c=88K的Y—Ba—Cu—O超超体的情况作简略报道。     

Bi系高温超导体低温红外吸收谱特征峰分析

本文分析了Bi系高温超导体低温红外吸收光谱中位于1265cm-1处的红外吸收峰．着重分析了该吸收峰强度的变化特点及其与超导体内部微观结构的联系．分析表明该吸收峰与Cu－O键的伸缩振动有关，该吸收峰的强度随温度的变化与Bi系高温超导体内载流子与声子的耦合作用密切相关．此外，该吸收峰的强度与Bi系高温超导体的超导特性有联系．     

超导理论处于百家争鸣状态

6年前瑞士苏黎世IBM实验室的贝特诺兹和缪勒发现陶瓷材料在约30K时具有超导性。但当时无人能解释引起这种现象的原因。此后又发现大约有40种由Cu—O和钇、钡、镧一类元素混合后组成的超导陶瓷,且都具有不同的超导转变温度。现在,已知铊基铜氧化物的超导转变温度最高,在130K(—143℃)时就开始出现超导。为什么电子在Cu—O层不会受到阻力,至今仍是一个谜,因为传统的BCS理论所预言的最高临界温度已被远远突破。BCS理论已不能解释铜氧化物陶瓷材料的超导机制。     

YBCO/LAO和YBCO/MgO超导薄膜的微波性质

利用微带谐振技术研究了YBa2Cu3O7/LaAlO3 (YBCO/LAO)和YBa2Cu3O7/MgO (YBCO/MgO)超导薄膜的微波响应.通过测量微带谐振器的共振频率、有载品质因数、插入损耗与温度之间的依赖关系,分析了超导薄膜的微波特性,获得了超导薄膜在绝对零度时的穿透深度λ0.对于YBCO/LAO,λ0=265nm;对于YBCO/MgO,λ0=280nm.本文还利用微带谐振器研究了YBCO/LAO和YBCO/MgO超导薄膜的微波表面电阻.     

空气中熔化生长Nd-Ba-Cu-O超导体的Ar气处理与相稳定性

利用X射线衍射及扫描电镜等方法，研究了Ar气处理温度对空气中熔化生长的NdBa2Cu3O7-δ＋20％Nd4Ba2Cu2O10样品超导性能和组织结构的影响。结果表明，在大气环境中放置20个月的情况下，经900℃Ar气处理的样品易碎裂，且超导性能明显降低，显示出超导相的不稳定性；在500℃下经较长时间Ar气处理的样品，起始转变温度可达93K，且结构和性能均较稳定。     

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。     

PZT掺杂Ba(Cu1/2W1/2)O3的压电陶瓷的性能研究

采用固相合成法制备了(1-xmol％)PZT—xmol％Ba(Cu1／2W1／2)O3三元体系压电陶瓷，研究了三元体系内Ba(Cu1／2W1／2)O3的掺杂比例x对材料的压电性能和介电性能的影响；讨论了Ba^2 、Cu^2 、W^6 离子对PZT压电陶瓷进行改性的作用机理；通过XRD和SEM测试手段，分析了物相组成和微观结构与材料性能的关系，发现合成的PZT材料均为钙钛矿结构，显微分析表明晶粒发育良好，其尺寸大约在3．5μm之间；实验结果表明，配方为0．95PZT-0．05Ba(Cu1／2W1／2)O3压电陶瓷的d33可达605pC／N，材料的机电耦合系数Kp约为0．4，材料机械品质因数均低于100，但相对介电常数εr由544提高到1400。     

Gd在Ba_2RCu_3O(7+δ)(R=Y,HO)高温超导体表面上引起的化学反应

本文利用X射线光电子谱(XPS)对Gd原子在Ba_2RCu_3O_(7+8)(R=Y, Ho)高温超导体表面上引起的化学反应进行了研究.实验发现,在该超导样品表面上蒸镀的Gd原子被氧化,超导体中对超导特性起重要作的Cu-O链遭到破坏,其中一部分处于Cu~(2+)态的Cu元素被还原,超导体内其它各元素也不同程度地受到了影响.当样品表面上Gd覆盖度达到22A(R=Y)和30A(R=Ho)时,界面上的化学反应不再继续     

磁交换作用对铁磁/dx2-y2+idxy混合波超导结隧道谱的影响

考虑到铁磁层中的磁交换作用和界面势垒的散射效应,利用推广的Blonder-Tinkham-Klapwijk散射理论,计算了铁磁/dx2y2 idxy混合波超导结中的准粒子输运系数和自旋极化的隧道谱.研究表明:(1)铁磁/dx2-y2 idxy混合波超导结中自旋极化的隧道谱能较好地解释La2/3Ba1/3MnO3/DyBa2Cu3O7隧道结中观察到的零偏压电导凹陷的实验结果;(2)在△2/△1=1的情况下,磁交换作用和界面势垒散射可压低峰值,且导致隧道谱逐渐演化出四个电导峰;(3)虚的Andreev 反射过程对铁磁/dx2-y2 idxy混合波超导结的隧道谱有显著影响.