两步法合成Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3O_(10)超导体及其化学动力学分析

Bi系超导体中由于2201,2212等低温相不同程度地与2223相共生,使制备高T_c的2223相样品十分困难.掺Pb掺F能增强高温相的形成,并获得零电阻温度分别为107K和118K的2223相超导体.但是到目前为止,大多数的实验结果指出,在不掺杂的条件下一步直接合成铋系超导体,很难得到2223相为主要成分,零电阻温度T_(CO)超过100K的样品.本研究采用先制备Bi_2Sr_2CaCu_2O_8样品,再与CaO,CuO反应的两步法合成2223相的样品,表明它比一步合成Bi_2Sr_2Ca_3CuO_(10)的效果要好得多,并对这两种不同方法合成2223相铋系样品的结果进行了化学动力学分析.     

模式识别预报与转变温度135K(Bi,Pb)SrCaCu(O,F)超导体的制备

迄今报道具有最高零电阻温度T_(co)=125K的超导体是T1系氧化物,但Tl_2O_3极易挥发且剧毒,使其研究与应用均受限制。除Tl系外,最高T_(co)(118K)的超导体由中南工业大学于1989年制备,其名义组成为(Bi_(1.7)Pb_(0.3))Sr_2Ca_2Cu_3(O_(y-0.70)F_(0.7)),具有超导转变温度T_0(onset)=125K。由于Bi系不含稀土元素,备受注目。鉴于模式识别方法在化学中应用颇有成效,近来我们应用它研究1989年实验数据,预报可能具有高T_c的实验条件与名义组成,并据此成功地制备了T_c(onset)=135K且T_(co)=118K的含F、Bi系超导体。     

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.     

高温有机超导体新进展

第一个有机超导体发现于1980年,当时,其临界温度还不到1K,1988年,有机材料的最高超导转变温度已达10K.最近,转变温度又有提高:美国阿贡国家实验室的研究人员报道合成了两类新型有机超导体.其中一类的临界温度在常压下达11.6K,另一类在0.3Kbar压力下,于12.8K成为超导体.这两类新型超导体如同许多其它有机超导体一样,当压力增加超过超导起始转变临界值时,其临界温     

无铜超导性

在4月,贝尔实验室宣布了一种具有惊人特征的高温超导体的制作:该超导体不含铜。自从两年半前发现氧化铜材料在高达30K的记录下有超导性以来,发现的任何高温超导体都含有一套铜一氧层,而且研究人员想知道铜是否是必须的。由罗伯持·凯文和伯特伦·巴特洛哥领导的贝尔实验室的一个研究组已经证明铜不是必须的。这种新材料是钡、钾、铋和氧以Ba_0.6、K_O.4、BiO_3     

多元FeSe基超导材料的结构与物性

对FeSe基多元超导化合物的制备、晶体结构、相分离和超导性质等进行了详细的介绍.首先,利用碱金属插层的方法,制备出了三元K_xFe_(2–y)Se_2超导体,其超导转变温度为31 K,是当时FeSe基超导体的新纪录.同时,利用高温自助溶剂方法,制备出了K_xFe_(2–y)Se_2的晶体样品,并对其晶体结构、相分离和电子结构进行了细致的研究,从其特殊的费米面构型,可以看出K_xFe_(2–y)Se_2是区别于FeAs基超导体的新型高温超导体系.其次,通过低温液相法的制备手段,获得了多种碱金属插层FeSe的高温超导体,超导转变温度为30~46 K,大幅提高了FeSe基超导体的转变温度记录.在低温和中温区制备的FeSe基超导体中,存在极少量的Fe空位,可以精确标定超导相成分和电子结构,为研究FeSe基超导体甚至Fe基高温超导体的微观机理提供重要的实验证据.     

掺Pb的Bi-Sr-Ca-Cu-O高T_C超导体系的红外光谱

一、引言 高温超导Y-Ba-Cu-O体系的反射吸收谱、拉曼光谱和荧光谱掣光谱研究已获得了不少关于超导体能带结构、振动态密度和电子-声子耦合强度等信息。非稀土高温氧化物超导体系Bi-Sr-Ca-Cu-O的发现为高温氧化物超导体的研究指出了一个新的探索方向。人们通过部分元素替代的方法,成功地改善了Bi系氧化物超导体的性能,零电阻从20K提高到80K,     

Pb_(0.3)Bi_(1.7)Sr_2Ca_2Cu_3O_y的高临界温度(～110K)超导电性

一、引言 Bednorz和Müller在1986年引发的世界范围的超导研究热潮使人类在不到两年的时间里获得了和Lu)、Bi-Sr-Ca-Cu-O和Tl-Ba-Ca-Cu-O四类高T_6氧化物超导材料,其中价格低廉、无毒害、存在110K高温相但零电阻温度长期难逾100K的Bi系超导体则尤为引人注目。     

自然信息

超导体隧道效应的声子谱利用慕尼黑工业大学迪切(W.Dietsche)教授设计的新技术,将有可能对通过物质的声波进行全部谱分析。它将填补固体中声波(频率高于100GHz)探测的空白,并将受到研究氦-固体界面和无序材料的物理学家的热烈欢迎。迪切用两种超导体(例如铝和铅-铋)形成结,并施加外电压V_0,使结产生偏压。在每一个超导体中存在一个小的能隙,它使正常电子与配成对的电子(称为库柏对)分开,从而赋予材料以零电阻。如果铝(能隙为△_1)与铅-铋(能隙为△_2)形成结(见图),则发生如下现象:当某些条件满足时,能产生由于电子对破裂而形成的电子的量子力学隧道效应。     

零电阻温度111K的Bi-Sr-Ca-Cu-O超导块材及其合成

从1988年年初Maeda首次报道无稀土的BiSrCaCuO新体系超导材料开始,国际上对Bi系超导体进行了许多研究。该体系块状材料在110K附近可发生电阻陡降,但一般要到80K左右电阻才能达到零,总是伴有一个电阻“尾巴”。4月初,我们研究小组首次获得零电阻温度在110K以上的BiSrCaCuO超导块体,成功地割去了电阻“尾巴”。本文将进一步报道零电阻温度为111K的Bi-Sr-Ca-Cu-O超导块材的主要物性并给出具体的合成工艺。     

有机超导体β-(BEDT-TTF)_2I_3的能带结构

自从1980年首次合成世界上第一个有机超导体(TMTSF)_2PF_2以来,至今已合成了30种有机超导体。按其给予体分类可以分为四类即TMTST、BEDT-TTF、DMET和Ni(dmit)_2系,其中以BEDT-TTF系     

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     

在Bi-Sr-Ca-Cu-O系中110K超导体的制备

在Tl-Ba-Ca-Cu-O(TBCCO)和Bi-Sr-Ca-Cu-O(BSCCO)系中可以分别得到零电阻超导转变温度T_c为120—125K和110K的超导体,是目前T_c最高的两个超导体系。由于Tl剧毒、价格高和易挥发等缺点,导致在该体系研制和未来使用中的某些不便。因此,在某种程度上BSCCO体系受到人们更大的关注。 根据我们和国内外的研究结果,在TBCCO和BSCCO系中超导相及其结构是非常相似的。在BSCCO体系中比较肯定的超导相及其结构如表1。     

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     

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。     

(BiPb)-Sr-(CaCd)-Cu-O系的超导电性

自从Bi系超导体发现以来,人们已经确定了至少三个超导相(2201、2212、2223相),各相每半个晶胞中含1、2、3层铜氧层,其零电阻温度正比于单胞中铜氧层的数目,分别为7、85、110K。为了获得更高转变温度的超导相,中国科技大学用少量Sb替代Bi发现了零电阻温度大于132K的超导现象,此结果陆续被几个研究小组重复,有的样品甚至高于160K。但至今关于132K高温超导相的结构或形成的可能机制尚未确定。最近,我们采用直接烧     

在液氮温度下超导薄膜微桥的Josephson效应

高T_c超导材料方面的研究,近来引起了人们的极大关注。特别是Y-Ba-Cu-O体系具有高达90K以上的临界温度,使得在液氮温区使用超导体的愿望成为可能。 此后,人们又用块状超导体成功地制备了点接触型和微桥型的弱连接器件,观察到了直流     

非晶态超导体的超导转变温度和Hall系数之间的经验关系

非晶态超导体在高临界参量超导体的研究中具有重要的意义。非晶态超导体的电子性质是一个有待研究的问题,而Hall系数则是材料传导电子数的确切表示。显然,研究非晶金属和合金超导性质与Hall系数之间的关系将有着重要意义。作者系统地研究了非过渡金属和合金的非晶态超导转变温度T_c与其Hall系数R_H以及与相应的液态金属的Hall系数R_(HL)之间的关系,发现T_c与R_H之间存在着一个经验关系:在R_H=-3.5--4.0×10~(-11)m~3/AS之间出现一个T_c最大值,当R_H增大或减小时都伴随着T_c的迅速下降。在非晶态     

低温凝聚InSb膜的相变和超导电性

作者及其合作者曾研究了在90—100K的冷底板上凝聚的InSb膜的相变和超导电性,发现了在淀积凝聚以后发生第一次电导跃变,并与温度无关,所形成的相是个金属相,并且是一个超导体,其T_6=2.8K。当温度升高到200K附近时,发生第二次电导跃变,并且在210K达到最大值。当温度继续升高时,电导迅速下降。第二个电导跃变峰值对应的相也是个金属相,并且也是一个超导体,其T_c=4.2K。第二个电导跃变及其性质和的结果一致。     

高温超导体研究的发展

一、引言自从1986年由瑞士苏黎世IBM研究实验室的J.G.Bednorz和K.A.Muller发现在氧化物Ba-La-Cu-O系统中可能存在着超导转变起始温度为35K的超导电性,并很快为他们自己和日本东京大学的Shin-ichi USHIDA et a1.的抗磁性实验进一步证实后,在全世界范围内立即掀起了探索高临界温度超导体的热潮.在短短的半年多时间内,超导体研究领域中已经发生了革命性的变化.人们不仅发现了像Ba-La-Cu-O、Sr-La-Cu-O,以及Ba-Y-