Bi2O3氧化物添加对YBCO超导块材性能的影响取得新进展

利用顶部籽晶熔渗工艺(TSIG)制备的YBCO超导块材,由于其性能优于传统的熔融织构工艺(TSMTG)而被广泛关注,但是这种工艺制备出的超导块材中尚存在着一些不足,从而制约着超导块材性能的进一步提高.其中最主要的原因就是超导块材中Y211粒子的颗粒基本上达到了     

反应离子束镀膜制备高T_cY-Ba-Cu-O超导薄膜

一、引言 自1986年IBM苏黎士研究实验室Bednorz和Müller发现Ba—La—Cu—O高T_6超导氧化物后,高温超导发展迅猛。在弱电应用方面最有前景的氧化物超导薄膜尤其如此。目前,制备氧化物超导薄膜主要有两种方法:一是电子束蒸发,如IBM的Chaudhari等用三枪电子束共蒸Y、Ba、Cu,退火后获得零电阻为90K的Y—Ba—Cu—O超导薄膜,电流密度高达10~5A/cm~2(77K);国内北京大学物理系用电子束分层蒸发也获得了零电阻为84K的YBaCuO超导薄膜。另一种方法为溅射沉积。日本的Enomoto等和中国科学院物理研     

含有BaO析出相的YBCO超导薄膜

人们对YBa_2Cu_3O_(7-x)(YBCO)薄膜中第二相的行为进行了广泛的研究,结果表明:第二相的形成可以对YBCO薄膜的生长机制、超导电性能产生相当大的影响.扫描电镜揭示了第二相与超导薄膜表面形貌的关系:随着薄膜中Cu/Y和Ba/Y原子比减小,YBCO薄膜的表面粗糙度增大;而增加薄膜中的Cu含量,将导致薄膜表面形成细小的第二相CuO颗粒.最近,一些研究小组在脉冲激光沉积制备的YBCO薄膜中观察到了析出相Y_2O_3,CuO,Y_2CuO_5和     

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     

种子层对FeCoNd薄膜的磁性影响研究

采用磁控共溅射方法制备了不同种子层的(Fe10Co90)80Nd20磁性薄膜,研究了种子层对结构和磁性的影响.结果表明,对于相同厚度的薄膜样品,Ta为种子层的样品没有面内各向异性,矫顽力(Hc)达91Oe(1Oe=79.58A/m),表面磁畴为条纹畴结构,具有弱的垂直各向异性;Cu为种子的样品,Hc为30Oe,样品具有面内磁各向异性,各向异性场为60Oe,磁谱测量显示自然共振频率为2.7GHz.对样品进行真空磁场热处理后静态磁测量结果表明,Ta为种子层的样品的磁性及磁畴结构都没有明显变化;Cu为种子层的样品的Hc随退火温度的升高先减小后增大,表面磁畴由制备态的局域条纹畴变为连续的条纹畴结构.     

不含稀土元素的超导陶瓷体

尽管目前高温超导研究队伍状大,但还不能重复测量一年前YBa_2Cu_3O_(7-X)(YBCO)的记录93K以上转变温度的超导电性.这种情况现在已经发生变化.在本杂志55页Sheng和Hermann报道了Tl—Ba—Cu—O在85K以下具有超导性,随后的结果又表明钙部分取代钡使转变温度增加到大约115K。Maeda等人     

ZrO2掺杂YBa2Cu3O7-δ超导薄膜的磁通钉扎

YBa₂Cu₃O_7-δ(YBCO)超导薄膜的临界电流密度J_c会因为外磁场的增大而衰减.为了抑制这一现象,有必要引入人工钉扎中心.预制纳米晶能够实现对异质相大小和形状的预先调控,是一种非常高效的人工钉扎手段,能有效解决传统元素掺杂引起的尺寸和团聚问题.本文利用水热法可控地制备出两种尺寸小于10 nm的点状和棒状ZrO₂纳米晶,并采用葡萄糖酸对其表面进行修饰,实现它们在YBCO前驱液中的均匀单分散.单分散ZrO₂纳米晶的掺杂明显地提高了YBCO薄膜的低温磁通钉扎效果和在场临界载流性能,但是纳米晶掺杂量过多,又会因为生成BaZrO₃(BZO)而消耗过多Ba源,致使YBCO薄膜超导性能下降.另外,掺杂5%的点状ZrO₂纳米晶比棒状纳米晶对超导性能提升更优.     

Y-Ba-Cu-O超导体系的远红外光谱

最近,在Y—Ba—Cu—O体系中得到了高T_c(>90K)的超导体。随之人们的兴趣集中到用现代技术来揭示超导的机理。红外光谱法对于研究这类氧化物超导体的超导电性的生成机理将是重要的手段之一。Stavola:Cava和Rietman已报道了La—Sr—Cu—O体系在     

超晶格YBa_2Cu_3O_7/PrBa_2/Cu_3O_7的X射线衍射研究

随着薄膜制备技术的发展,高质量的高温超导超晶格YBa_2Cu_3O_7/PrBa_2Cu_3O_7样品的获得为实验研究高温超导有关物性方面提供了其它试样所无法替代的可能性,其中一个非常有意义的特性是当一比较薄的YBCO超导层被PrBCO层隔开时,其T_c将随着非超导层PrBCO层的厚度增加而下降,据此在理论上也相应地提出了各种解释模型,诸如自旋极化模型、Kosterlitz-Thouless相变模型及最近临效应模型等.但所有这些理论模型都假设超晶格间     

YBa2Cu3O7-δ微桥中的准粒子注入

对YBa2Cu3O7-δ(YBCO)微桥中准粒子注入进行了讨论, 利用几种注入模型, 演示了准粒子注入效应、电流叠加效应和热效应, 得到了准粒子注入下的电流增益及其与温度的关系, 对YBCO的超导微桥的临界电流实现了压缩, 并提出了一种新的注入模型.     

Cu掺杂对Cu_2O/Si-NPA可见光催化性能的影响

以硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)为衬底,采用溶液浸渍法并通过改变浸渍时间、温度和所用铜盐种类,制备了Cu_2O/Si-NPA,Cu_2O:Cu/Si-NPA(Cu_2O为主相),Cu:Cu_2O/Si-NPA(Cu为主相)和Cu/Si-NPA四种复合纳米结构,并对其表面形貌和微结构以及材料对甲基橙的可见光催化降解性能进行了表征.结果表明,对于面积为1.8 cm×2cm的样品,在光功率密度10 m W/cm~2,波长400~800 nm的可见光辐照100 min后,Cu_2O:Cu/Si-NPA对甲基橙的催化降解率达到~53.6%,较Cu_2O/Si-NPA提高~20%.降解率的提高被归因于Cu_2O中少量金属Cu的存在极大减少了光生电子被缺陷俘获或者与空穴复合的几率,从而有利于光生电子从材料内部到表面的传输,并藉此产生相对于纯相Cu_2O更高的活性含氧基团浓度.该研究结果为进一步提高Cu_2O可见光催化降解有机污染物的效率提供了一种可能的途径.     

外延型全高T_c边缘结的制备与性能研究

约瑟夫森效应曾在以不同方法制备的高T_c超导弱连接中被观察到。虽然这些材料的相干长度较短,但其中的天然晶界使约瑟夫森器件的制备变得比较容易。不过,使用这些多晶的块材或薄膜制备的器件一般具有较大的噪声。实验表明,噪声源于多晶薄膜区的磁通蠕动(flux creeping)。因此,近年来随着优质的高T_c外延膜技术的成熟,人们对于在外延膜上     

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.     

粉末装管法高临界电流密度MgB2/Ta/Cu线材

利用粉末装管法制备出致密的MgB2/Ta/Cu线材,通过超导量子干涉器件(SQUID)磁强计测量了样品的磁化曲线.结果表明,MgB2线材的转变温度为38.4 K,转变宽度很窄,仅为0.6 K,MgB2/Ta/Cu线具有很强的磁通钉扎能力,在5 K下的不可逆场达到6.6T,临界电流密度高于105 A@cm-3(5 K,自场)和104A@cm-2(20K,1 T).     

新型非线性光学晶体硼酸铋(BiB3O6)的晶体生长和性能

利用顶部籽晶法生长了尺寸为44mm×24mm×10mm,重24.7g的BiB3O6单晶.对籽晶制备、单晶生长以及遇到的问题进行了详细的报道.利用四圆衍射仪测定了晶体结构a=7.1203(7)A,b=4.9948(7)A,c=6.5077(7)A,β=105.586(8)°,V=222.93(5)A3.利用分光光度计测试了190～3200nm的透光波段,透过率为80%左右.BiB3O6是双轴晶体,利用偏光显微镜和X射线衍射仪,进行了晶体折射率主轴的定向工作,结果是b∥X,(a,Z)=31.6°,(c,Y)=47.2°.利用1.06μm光源获得了高达67.7%的倍频转换效率,也得到了(1.06+0.532)μm→0.355μm的三倍频效应.BiB3O6晶体不潮解.     

NiY的EXAFS表征

采用实验室EXAFS方法探测了Ni~(2+)交换进入Y分子筛以及进而还原过程中配位结构的变化。新鲜样品中Ni~(2+)以Ni~(2+)(H_2O)_6的形式存在于超笼中,Ni—o键长2.09。773K脱水后Ni—o键长增至2.11,配位     

熔融织构YBaCuO块样品临界电流密度和显微结构的关系

一、引言 现在已经清楚,制约YBa_2Cu_3O_7(YBCO)块样品的传输临界电流密度(J_(ct))的因素除了磁通钉扎效应外,还有弱连接。后者导致J_(ct)数值小并随磁场增加而迅速减低,Jin等人的熔融织构生长法(MTG)使J_(ct)有了大幅度提高,被认为是降低弱连接的重要技术。Murakami等人采用的是所谓淬火熔融生长法(QMG),也得到了有很高J_(ct)的样品,并认为QMG法除     

高T_C氧化物超导体Bi(Pb)SrCaCuO(F)的磁通蠕动

不合稀土元素的超导氧化物Bi-Sr-Cu-O系统的T_C为20K。加入适量的钙后,则呈现85K的大块超导体,并且有110K超导相出现。Koike等已获得85K相Bi_2Sr_2CaCu_2O_y(2212)的单晶,并测量了它的基本参量。Endo等已制备了110K的单相Bi-Sr-Ca-Cu-O超导体。利用掺Pb比较容易地获得T_(co)=107K的样品。Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O体系掺F,即用F部分地取代O位置,可以获得零电阻为118K的样品。100K以上零电阻超导体的出现,将有利     

高场磁体用套管法Nb_3Al超导线材制备及性能

采用套管法,结合挤压、拉拔和轧制等塑性加工过程制备了Nb3Al超导线材前驱体长线,并利用自主设计制作的急热急冷(~2000℃,RHQ)装置对线材样品进行RHQ热处理和低温成相退火,获得了高性能的Nb3Al超导线材.结果表明,该线材由管状Nb3Al超导体、Nb基体骨架和孔洞组成;即通过RHQ热处理使Al芯与周围的Nb实现固溶体化,并留下孔洞,随后的低温成相退火使Nb-Al固溶体生成了管状Nb3Al超导体,而在距离Al源较远的位置则留下未反应的Nb基体骨架.通过扫描电子显微镜和磁化率测量显示,该线材中Nb3Al超导体具有精细的晶粒尺寸(50~100 nm)和良好的晶粒连接性;不同样品的起始超导转变温度(Tc)均达到了约17 K,表明该线材中Nb3Al超导体的Nb/Al原子比接近理想的3:1.因此,利用套管法有望制备出满足下一代高场磁体应用的高性能Nb3Al超导线材.     

高T_C超导体Bi_(1.7)Pb_(0.3)Sr_2Ca_2Cu_3O_y中Bi核的核四极共振观察

一、引言 Bi系高T_C超导体具有比Y系更高的零电阻转变温度,而且是制备高温超导线材的重要材料,因此受到了高T_C超导研究工作者的极大关注。在Y系高T_C超导体的研究中,核磁共振(NMR)及核四极共振(NQR)实验对撷取结构信息及弛豫信息起了重大作用。对Bi系高T_C超导体,人们用NQR对Cu核进行了一些研究,发现了对[2223]相,Cu核分别