Y—Ba—Cu—O超导材料特性

一、前言于1987年7月21日,我们成功地研制出起始转交温度为226K、零电阻为192K 的 Y—Ba—Ou—O 高温超导材料。经反复做 Moissnr 效应实验明显,四引线直流法测试 R—T 曲线重复性好。     

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     

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     

Y-Ba-Cu氧化物高TC超导电性

我们制得了高Tc的YBaCuO超导体。样品用名义组分为YBa_2Cu_3O_x的原料经高温陶瓷烧结工艺获得。电阻测量采用标准直流四引线方法。获得零电阻温度Tcf为96K,中点转变温度Tc为100K,起始转变温度Tci为101K,转变宽度△Tc为2.3K的超导体。研究了烧结、热处理工艺对超导温度的影响。     

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.     

Ba-Y-Cu氧化物超导体的研制

本文报道 Ba-Y-Cu-O 体系超导材料研究的初步结果.采用适当的配比和制备工艺,该系列材料的起始转变温度可达118K,零电阻温度为91K.样品由 Y、Ba 和 Cu 氧化物进行固相反应制备.各元素氧化物粉末按一定配比研磨均匀后,分别在950℃和1000℃固相反应和烧结24小时,最后制成直径10mm、厚2～3mm 的片状样品.样品呈黑色.     

用熔融法获得Tl-Ca—Ba-Cu—O高Tc超导体

本文介绍了一个制备Tl-Ca-Ba-Cu-O高Tc超导材料的简单工艺,利用这种工艺制备了重复性好,性能稳定的Tl-Ca-Ba-Cu-O超导体,起始转变温度超过140K,零电阻温度为107K。     

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。     

零电阻温度为110K的Bi-Sr-Pb-Ca-Cu-O超导材料的制备与研究

采用固相反应法制备含Pb的Bi-Sr-Ca-Cu-O新体系超导块材,超导电性与热处理工艺密切关联。在液氮温区以上体系存在Tc为110K和85K两个超导相。寻求最佳工艺条件可获得稳定性较好的零电阻温度为110K的块状样品。     

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     

125K TlCaBaCuO超导体制备工艺的研究

研究了TlCaBaCuO超导体的制备工艺。对名义成分为Tl_5Ca_(3.8)Ba_(2.8)Cu_6O_z和TlCa_4Ba_3Cu_6O_z的两种配比,采用适当的烧结温度、时间以及冷却速度,都获得了零电阻转变温度为125K的超导体。     

单相和多相Y-Ba-Cu-O超导化合物的制备

本文报导单相和多相Y-Ba-Cu-O化合物超导体的制备工艺及其超导电性.X射线分析及电子显微镜观察表明,名义配比Y:Ba:Cu=1:2:3的样品为单相,其他配比成分的样品呈多相,但在一定配比范围内均呈现超导电性.它们的零电阻温度均在90K附近.     

107K的Bi—Sr—Ca—Cu氧化物超导体的研究

在Bi-Sr-Ca-Cu-O系统中加入适量的铅,并采用适当的工艺条件,制备出了零电阻温度T_co为107K的高温超导体.讨论了铅含量和烧结条件对该超导体性能的影响.     

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。     

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。     

钇钡铜氧系统单相高T_c超导体的研究

采用固相反应法制样,使用两组初始原料BaO—CUO—Y_2O_3和BaO—Cu_2O—Y_2O_3合成出超导中点转变温度93.6K,零电阻温度92·OK,转变宽度△T_c=1.2K,起始抗磁转变温度92.9K单相陶瓷超导体.讨论了不同烧结条件与物相形成关系等问题.     

Y-Ba-Cu-O高Tc氧化物的超导电性

<正> 寻找液氮温度的高Tc超导材料是人们长期以来的奋斗目标.自Bednorz和Müller发现在Ba-La-Cu氧化物系统中可能存在35K的超导电性,Uchida和Takagi等人观察到Meissner效应,从而确定了该系统的超导电性的存在。中科院北京物理研究所的赵忠贤等人在Y-Ba-Cu氧化物体系中获得零电阻温度为78.5K的高Tc超导体。我们在自制的Y-Ba-Cu-O体系样品上获得零电阻温度为91.5K的好结果,得到国内有关专家的肯定。     

新高温超导体Tl-Ba-Ca-Cu-O化合物

报导用高温烧结工艺研制出的高溫超导体Tl-Ba-C-Cu-O化合物,其零电阻转变溫度Tc为112K。     

Bi-Sr-Ca-Cu氧化物的高Tc超导电性

目前,不含稀土的两类(Bi系和Tl系)新型高Tc氧化物超导体正日渐引起国内外有关学者的高度关注。Tl系高于110K的超导相较易稳定,零电阻温度已达114K,然而Tl的昂贵(比稀土Y还贵几倍)及剧毒性(神经性毒物,致死量0.8g)不能不成为其致命的弱点。比较之下,Bi系材料无毒、价廉,更具前途,但迄今其零电阻温度却只有84～85K左右。显然,进一步提高Bi系超导体的零电阻温度必将成为人们研究的重要方