YBa_2Cu_3O_(7-y)系统中交流磁化率与氧含量和结构的关系

我们测量了不同制备条件下的YBa_2Cu_3O_(7-y)多晶样品的交流磁化率,发现从正常态到超导态的交流磁化率的转变宽度△T_c强烈地依赖于样品的氧含量和结构,磁化率的大小与样品中超导成份的多少有关。     

电化学氧化YBa2Cu3O6+x的晶体结构和超导电性研究

在较低温度下用电化学方法控制YBCO块材的氧含量对深入考察其氧含量、晶体结构和超导电性之间的关系有重要意义.我们用固态反应法合成并用惰性气体退火处理制备出非超导的四方相YBa2Cu3O6 x(x～0.1)块材样品,然后用熔融的KNO3-NaNO3作为电解质,用YBa2Cu3O6 x块材作为阳极对其进行电化学氧化.阳极氧化用恒流法在360℃进行.氧化产物的电阻、磁化率和结构特性分别用四引线法、SQUID磁强计和XRD进行测定.随着氧化时间和通过样品的电量(Q)的增加,样品中的超导相含量逐渐增加,依次可以获得超导相是60K相为主、60K和90K两相共存和90K单相的样品.XRD分析证明了电化学氧化后样品表面和内部的结构不同,表明了氧分布的不均匀性,样品表层的氧含量大于内部的氧含量.     

系列退火条件下Bi2201相超导电性的进化

通过对Pb掺杂Bi2201相超导样品进行系列条件下的真空退火处理,固定退火时间,调节退火温度,使得样品氧含量随退火温度升高而降低,从而使样品载流子浓度随退火温度升高而依次降低,进而影响样品超导电性.我们系统研究了退火条件、正常态电阻率和超导电性之间的关联,确定了样品最高超导转变温度的退火条件,讨论了Bi2201相超导样品在系列退火条件下其超导电性的进化,并获得了该体系最高超导转变温度Tconset=43K.     

系列退火条件下Bi2201相超导电性的进化

通过对Pb掺杂Bi2201相超导样品进行系列条件下的真空退火处理，固定退火时间，调节退火温度，使得样品氧含量随退火温度升高而降低，从而使样品载流子浓度随退火温度升高而依次降低，进而影响样品超导电性．我们系统研究了退火条件、正常态电阻率和超导电性之间的关联，确定了样品最高超导转变温度的退火条件，讨论了Bi2201相超导样品在系列退火条件下其超导电性的进化，并获得了该体系最高超导转变温度Tc^cnset=43K．     

氩气处理对Bi_2Sr_2CaCu_(1.2)Li_(0.8)O_x氧含量,晶胞参数及超导转变温度的影响

将用固相反应法制备的名义成分为 Bi_2Sr_2CaCu_(1.2)Li_(0.8)O_x 的2212样品置于氩气气氛中于不同温度进行退火处理,研究退火处理对其晶体结构,氧含量及超导转变温度的影响.实验结果表明,Tc 低于77K 的样品在氩气中退火后,T_c 提高,但2212相的相结构不变,氧含量下降,c 轴变长.退火温度为470℃ 时,样品超导转变温度最高(T_(c,onset)=111K,T_(c,zero)=96K).     

非理想LnBa2Cu3O7-y单晶的输运特性

在LnBa₂Cu₃O_7-y单晶上的一系列实验事实表明:体内存在的结构不完整性和组成不均匀性都对其正常态电阻率、正常-超导转变行为、超导临界温度,以及临界电流等产生重要影响。作者认为:与单相多晶LnBa₂Cu₃O_7-y样品相类似,非理想的单晶体也存在着超导玻璃态效应。 关键词：     

Cd对CaLaBaCu3Oy体系超导电性的淬灭作用

研究了Cd替代Ca对CaLaBaCu_5O_7体系超导电性的影响.电阻率测量结果表明,T_c随Cd含量x的增加单调下降,同时正常态电阻率随x增加而上升.在x=0-1范围内,体系经历超导-类半导体-绝缘体转变.Hall测量结果表明,CuO_2面内迁移空穴浓度p_(ab)随Cd含量增加而单调下降,这与Tc的变化相对应.样品的热重测量结果表明,氧含量对Ca_(1-2)Cd_5LaBaCu_5O_7,体系的正常态和超导态性质产生很大影响.Cd替代Ca导致Cu-O链上的氧空缺.随着Cd含量的增加,氧含量单调下降.C 关键词：     

Y1—xPrxBaxCu3O7—δ超导体正常态异常的正电子湮没研究

在７７－３００Ｋ温度范围内用正电子湮没方法测量了Ｙ１－ｘＰｒｘＢａＣｕ３Ｏ７－δ（ｘ＝０．２，０．１，０．０）三个超导样品中正电子湮没寿命随温度的变化，细致地研究了正常态异常现象，ｘ为０．０和０．１的二个样品分别在较Ｔｃ高４０Ｋ和３０Ｋ处观察到了正常态异常现象．ｘ＝０．２样品没有观察到正常态异常现象，实验观察到的正常态异常现象可能是发生超导转的前秦，由结构不稳定产生的类相变所致。     

利用比热手段证明氧化物超导体正常态有电子库珀对存在

文章简单介绍了氧化物超导体机理问题研究中最核心的问题之一,即超导与赝能隙关系的最新进展状态.介绍了利用高精度比热测量所发现的在欠掺杂样品的正常态有电子配对存在的证据,指出超导凝聚过程是非BCS型.比热数据显示,在重过掺区域,超导转变温度附近的比热跳变非常之陡,超导凝聚所造成的熵变满足守恒规律.然后到欠掺杂区,这个比热跳变变得很矮,而且在正常态仍然测量到一个与磁场相关的比热部分,表现在比热系数有一个很长的尾巴拖到高温区.计算到Tc附近的超导熵不满足守恒律,但是积分到高温后,即考虑到尾巴部分后,熵就接近守恒.这说明,在欠掺杂超导体的正常态已经有电子配对,但是没有建立起宏观超导相干态.氧化物超导体中的超导凝聚过程不是BCS型的.     

Y_（1－x）Pr_xBa_2Cu_3O_（7－δ）超导体正常态异常的正电子湮没

在７７—３００Ｋ温度范围内用正电子湮没方法测量了Ｙ１－ｘＰｒｘＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ（ｘ＝０．２，０．１，０．０）三个超导样品中正电子湮没寿命随温度的变化，细致地研究了正常志异常现象．Ｘ为０．０和０．１的二个样品分别在较Ｔｃ高４０Ｋ和３０Ｋ处观察到了正常态异常现象ｘ＝０．２样品（Ｔｃ＜８０Ｋ）没有观察到正常态异常现象．实验观察到的正常态异常现象可能是发生超导转变的前奏，由结构不稳定产生的类相交所致．     

Nd0.9Ca0.1Ba2Cu3O6＋x超导体系的红外光谱研究

用固相反应法制备、并通过没条件的热处理得到了一组同氧含量的Ｎｄ０．９Ｃｄ０．１ｂａ２Ｃｕ３Ｏ６＋ｘ样品。用Ｘ射线衍射确定了样品的相结构。随着氧含量的增大，结构发生从四方到正交相变。进一步用红外吸收谱研究了体系的结构变化特征。谱图上６４２ｃｍ＾－１，５７８ｃｍ＾－１，５３８ｃｍ＾－１峰的出现及位移，与氧含量引起的结构变化是一致的，并讨论结构与超导电性的关系。     

氧含量对Fe掺杂YBCO体系中载流子局域化与离子团簇效应的影响

对YBa₂Cu_3-xFe_xO_y（x=00，01，02 ）和YBa₂Cu_2.8Fe_0.2O_y（y=705—653 ）系列样品的氧含量、霍尔系数和超导电性进 行了系统的研究.结果表明，氧含量的变化对样品中载流子的输运和转移及超导电性有重要 影响；适当增加氧含量可以减缓Cu(1)位元素替代对超导转变温度T_c的抑制；在 CuO₂面上参与输运的载流子（空穴）浓度是影响样品超导电性的关键因素.从电 荷转移模型出发 ，结合掺杂离子引起的载流子局域化和离子团簇效应，对载流子浓度随掺杂量和氧含量的变 化从微观结构方面进行了讨论.元素替代量的增加或者氧含量的降低（相同替代量的情况下 ）都将导致Cu-O链区的有效氧空位增多，导致替代元素的离子团簇效应和载流子局域化效应 趋于增强，这是引起参与输运的载流子浓度下降，进而导致T_c降低的主要原因. 关键词： 氧含量 霍尔系数 载流子局域化 离子团簇效应     

高氧压合成产物La2CuO4+δ的相变研究

 本文采用超高氧压2.3 GPa合成方法，得到超导相含量大于30%的超导化合物La₂CuO_4+δ所采用的压力是目前所见报导中对La₂CuO₄化合物施加的最高氧压。湿化学方法测量给出过量氧含量δ=0.05±0.01，而TGA（氮气中）给出δ=0.143。高氧压合成产物经在空气中、不同温度下加热，然后淬火到室温，结果发现超导体在200~300 ℃的加热处理中存在着一个一级相变。经此相变后，超导体转变成反铁磁半导体。TGA及DSC证实了此相变的存在。该相变前后所联系的氧含量变化恰好为湿化学方法给出的结果，这部分与超导电性存在联系的过量氧，实际上引起了Cu²⁺向Cu^(2+2δ)+的转变。该结果强有力地排除了所谓“超氧化物”引起超导电性的可能性。     

铜位锌替代对DyBa_2Cu_3O_(7-δ)体系超导电性的影响

利用X射线衍射(XRD)技术对DyBa2Cu3-xZnxO7-δ(x=0.0~0.4)系列样品的晶体结构进行探测,研究体系相结构的掺杂效应。结果发现,在整个掺杂范围体系保持了正交相的晶体结构。采用四引线法对掺杂样品DyBa2Cu3-xZnxO7-δ的超导电性能进行了系统测量,发现随着Zn掺杂量的增加,样品的超导转变温度总体呈明显降低趋势,分析了铜位锌掺杂对超导电性抑制的原因。     

The interaction of Ag with Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O superconductor

Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O superconductor compounds have been doped with up to 30 wt% Ag, sintered under variable oxygen partial pressure, and characterised in terms of the electrical and crystallographic behaviour. In contrast to previous reports that claim that Ag is the only metal non-poisoning to the superconductivity of Bi-Sr-Ca-Cu-O (BSCCO), it has been found that Ag additions to Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O depress T_c and J_c drastically and cause a large decrease in lattice parameters when samples are treated in air or pure oxygen. However, the lattice parameters, T_c and J_c remain unaffected by Ag additions when samples are heat treated in 0.030–0.067 atm oxygen. It is clear that the Ag reacts with and destabilises the superconducting phase when the samples are treated in air or pure oxygen while, when the samples are heat treated in low oxygen partial pressures, the Ag remains as an isolated inert metal phase that improves the weak links between the grains. This discovery clearly shows the feasibility of Ag-clad superconductor wire. For Ag-clad superconductor tape of 0.1 mm² cross sectional area heat treated in air, J_c was measured to be 54 A/cm². The same specimen sintered in 0.067 atm oxygen showed that the J_c increased to 2078 A/cm².     

STRUCTURE AND SUPERCONDUCTIVITY OF Mg(B1-xCx)2 COMPOUNDS

In this paper, we report on the structural properties and superconductivity of Mg(B_1-xC_x)₂ compounds. Powder X-ray diffraction results indicate that the samples crystallize in a hexagonal AlB₂-type structure. Due to the chemical activity of Mg powders, a small amount of MgO impurity phase is detected by X-ray diffraction. The lattice parameters decrease slightly with the increasing carbon content. Magnetization measurements indicate that the non-stoichiometry of MgB₂ has no influence on the superconducting transition temperature and the transition temperature width. The addition of carbon results in a decrease of T_c and an increase of the superconducting transition width, implying the loss of superconductivity.     

Effect of Pr and Ca substitution on superconductivity in Y(1−x−yPrxCay)Ba2Cu3O7−δ

Pr substituted at constant Ca concentration for Y in (Y_1−x−yPr_xCa_y)Ba₂Cu₃O_7−δ superconductors have been prepared under identical conditions and the temperature dependence of the electrical resistivity of these samples are measured. The resistively determined values of T_c decrease linearly with increasing x (0 ≤ x ≤ 0.2) for constant y = 0.10 and 0.15 which provides convincing evidence that the suppression of superconductivity by Pr is mainly due to magnetic pair breaking. The suppression of superconductivity can also be correlated to the observed changes in oxygen content determined by iodometric analysis and to the average Cu-valences. However, it is found that the observed suppression of T_c cannot be compensated by appropriate hole doping with Ca.     

高T_c氧化物超导体的元素替代效应(Ⅰ)

本文就高Tc氧化物超导体中的元素替代效应,尤其是对123相化合物中不同原子位置上部分元素替代所导致的晶体结构、氧含量、正常态和超导态性质,以及载流子浓度等的变化作了系统的评述。深入讨论了从中给出的有关高温超导电性微观机制的信息。     

On the suppression of superconductivity in ErBa2Cu3Ox

Powder samples of ErBa₂Cu₃O_x prepared by a desorption-absorption procedure were studied by susceptibility and neutron-diffraction experiments for variousx(6x7). The suppression of superconductivity does not coincide with the orthorhombic-to-tetragonal phase transition, but with a significant charge redistribution between the Cu–O chains and planes. Upon oxygen removal, asT _c (x)O, step-like anomalies are observed in some bonding lengths and atomic distances, which support an all-electronic mechanism for the oxide superconductivity.