YBCNO中相变、超导转变温度和结构块的关联

用热重分析,扫描量热分析,直流磁测量和变温X, 射线衍射对固态反应法制作的YBa₂Cu_3-xNi_xO_7-δ (x=0, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, 0.25)多晶样品进行了物性分析和Rietveld拟合。热分析发现熔化前在400℃和850℃分别存在2个相变,仔细测量得出相变发生时随掺杂量增加,失重量和吸热量减少,超导转变温度T_c降低。结合YBCO中氧扩散机制和块模型,相变机理解释如下:400℃的相变直接来自于岩盐块,对应于正交- 四方转变的起点;850℃相变对应于正交- 四方转变的终点,此时Cu(2), O面中的O(2)和O(3)重排,一些O通过O(4)桥原子进入O(1)位,最后逸出晶胞,因而850℃相变与钙钛矿关系密切。拟合结果证实了这点。钙钛矿块和岩盐块的块间结合能计算表明:随掺Ni量增加,块间结合能升高,T_c降低。说明局域结构变化对超导电性和热性能具有独特的影响。