银对提高YBa2Cu3O7—y超导体临界电流密度Jc的作用

对YBa_2Cu_3O_(7-y):Ag_x超导体的性质进行了研究。该体系有较低的正常态电阻。XRD分析表明,在x<0.2时,该体系为正交结构。随Ag含量的增加,123相的α轴与b轴无明显改变,而c轴增加。X=1.5时,c轴增加了0.33％,表明有部分Ag进入123相晶胞。SEM研究表明,YBa_2Cu_3O_(7_y):Ag_x超导体晶粒细化均匀,晶粒间形成网状结构,改善了弱连接,使其临界电流密度J_c从50A/cm~2提高到572A/cm~2。     

纯氧气氛中YBa2Cu3O7—y超导体内氧的缺陷平衡

YBa_2Cu_3O_(7-y)超导体内氧的缺陷浓度对超导体的晶型转变,进而对超导性的影响至关重要。由于YBa_2Cu_3O_(7-y)中氧空位缺陷属于化学缺陷,其缺陷浓度不仅与温度有关,而且也与氧分压有关。我们在前文中曾用直接合成热重法在空气中测定了YBa_2Cu_3O_(7-y)中的y值。本文是在纯氧气氛中研究超导体的氧非化学计量和缺陷平衡。为便于控制纯氧气氛,实验是在密封的石英容器内进行的。用特制的弹性模量为18.952mg/mm~2的不锈钢弹簧测定样品的热重变化。弹簧下端接石英丝,而石英丝下端悬挂一个用前文的方法处理好的     

VB族元素掺杂对YBa2Cu3O7—y电子结构的影响

合成了YBa_2Cu_(3-x)M_xO_(7-y)(M=V,Nb,Ta;x-0.0～0.7)高温超导体。X-射线粉末衍射分析表明,x≤0.6时,体系仍然是正交结构,没有发生正交到四方的相变。体系的晶胞参数随x的不同而异。体系的电阻率和Hall系数随x的增加而逐渐增加,它们的载流子浓度和载流子迁移率却随x的增加而下降。这说明VB族元素的置換影响了YBa_2Cu_3O_(7-y)的电子结构。用晶体场理论对体系的电子结构作了解释。     

YBa2Cu3O7—x超导化合物在加热过程中相转变的高压电镜原位观察

对YBa_2Cu_3O_(7-x)超导化合物在加热过程中的相转变进行了高压电镜原位观察,并做了在空气中的X射线衍射分析和真空处理样品的X射线衍射物相分析。结果表明,在真空环境下,相变温度与氧含量有关,一般比在空气中低100～120℃。在320～350℃,孪晶带开始消失,在样品表面出现一些Cu_2O黑斑,并开始由正交结构YBa_2Cu_3O_(7-x)向正交结构Y_2BaCuO_5化合物转变,在500℃左右相转变结束。在冷却过程中未发现相转变。     

INFLUENCE OF SILVER-DOPING ON THE SUPERCONDUCTIVITY FOR YBa_2Cu_30_(7-y)

The effect of substituting silver for barium on the structure and superconducting properties of YBa_2Cu_3O_(7-y) has been studied. The structure of the silver-doping system (YBa_(2-x)Ag_xCu_3O_(7-y)) with x<0.3 is orthorhombic. For x>0.3, YBCO, Y_2BaCuO_5 phase and metallic silver ro-exist in the system. The superconducting transition temperature T (R=0) decrease with increasing silver content. However, the critic current density J_c is found to be enhanced from 56.6 A/cm~2 to 195 A/cm~2     

Y1—xCaxBa2Cu3O7—y超导材料的研究

研究了Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_3O_(7-y)系超导材料,当x≤0.15时,钙离子部分置换了123相中钇离子而形成固溶体,导致正交相晶胞参数稍微增大。钙含量增加,三价铜的含量上升,T_c却下降。由于钙离子取代钇离子后主要影响邻近的Cu(2)-O层的性质,这说明Cu(2)-O层的性质对超导电性起了很重要的作用。     

HALL EFFECT IN NIOBIUM DOPED YBa_2Cu_3O_(7-y) SUPERCONDUCTOR

YBa_2Cu_(3-x)Nb_xO_(7-y) superconductors have been prepared. XRD shows that the system remains orthorhombic for all composition. Substitution of Nb~(5+) for Cu~(2+) occurs in the Cu(2) sites. The introduction of the Nb~(5+) ions produces some extra free-electrons. These electrons recombine with the carriers of the system. It makes the mobility and the Hall number of YBa_2Cu_(3-x)Nb_xO_(7-y) decrease and also result in a depression in Tc.     

高T_c YBa_2Cu_3O_(7-δ)起导相生成的机理

自M.K.Wu等发现高T_cYBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体以来,人们从各个不同的角度对这个体系进行了大量的研究工作,对它的制备、结构、性能及应用都有了一定的认识。我们在制备高T_cYBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体时,发现在摄氏900℃以上的高温,烧结温度仅差十几度足以引起超导性能的明显差别,这是令人难以理解的。为此有必要对达个体系在烧结过程中的相变、氧含量变化及各相的结构作进一步的研究,以求弄清YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导相生成的机理。     

REBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体系列中稀土离子置换对XPS影响的研究

测量了REBa_2Cu_3O_7-δ(RE=Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Y)单相氧化物超导体各元素的室温XPS特征峰,低温下YBa_2Cu_3O_7-δ的XPS,R-T曲线和晶格参数。对所有化合物,从XPS上没有直接观察到Cu~(3+)。室温研究结果表明,E_f处的强度很低,具有磁性稀土离子的置换对超导体E_f处的强度影响不大。YBa_2Cu_3O_7-δ的低温XPS测量进一步表明,对超导体电子结构起重要作用的是氧配位体上的空穴。     

Eu1—xTbxBa2Cu3O7—δ中Tb离子价态的研究

研究了BaTbO_3、Tb_4O_7、TbFeO_3的Tb_(4d)XPS谱,找到了表征Tb~(3+)、Tb~(4+)的特征峰,得出的高、低结合能峰强之比与Tb~(4+)/Tb含量间的依赖关系,可用于确定Eu_(1-x)Tb_xBa_2Cu_3O_(7-δ)中“123”相的Tb离子混合价态,用常压高温烧结法,未能获得纯“123”单相,也不易获得纯利Tb~(3+)价态样品.在Eu_(1-x)Tb_xBa_2Cu_3O_(7-δ)中的Tb以Tb~(3+)、Tb~(4+)混合价态存在;当x=0.3时,Tb~(4+)/Tb=0.61.引入Tb~(4+)后“123”主相Cu(2)-O(2)平面上的O_(2p)空穴数降低,这是Tb~(4+)破坏超导电性的一种可能原因。     

STUDY ON THE nd~a METAL REPLACED YBa_2Cu_(3-X)M_XO_(7-Y)

A systematic study of the structural and superconducting behavior of the high Tc compounds YBa_1Cu_(1.9)M_(0.1)O_(7-y) has been performed where M=Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Zr, Nb, Mo, In and Sn. Structural analysis shows that most replacements somewhat modify the YBa_2Cu_3O_(7-y) lattice parameters in the orthorhombic structure, with the exception of Fe and Co which transit into tetragonal phase. Although the 1D Cu-O chains are destroyed, the depressed Tc remain within 73 to 76K in the case of Fe and Co. However. the substitution of Ni and Zn on the Cu_2 sites appears to strongly decrease Tc whereas their structure remains orthorhombic. This indicates that the 2D Cu-O planes play a very important role in the transportation of superconducting electrons but the 1D Cu-O chains play a role not only in supplying carrier number but also in coupling the Cu-O planes.     

潮湿空气中YBa_2Cu_3O_(7-x)超导体表面分解的SIMS研究

本实验利用SIMS研究了YBa_2Cu_3O_(7-X)超导体长期暴露在潮湿空气中的表面分解问题。结果表明,YBC超导体与湿空气中H_2O和CO_2发生化学反应,则使表层分解成BaCO_3、Y_2O_3和CuO等物质。     

YBa2Cu3O7—y超导体中氧的非化学计量和缺陷平衡

本文提出了一种直接合成热重法,在空气中测定了室温下YBa_2Cu_2O_(7-y)超导体分子式中的y值为0.234±0.005。研究了不同温度下氧空位浓度的变化,求得氧空位形成焓为:ΔH_(f(o))=0.43eV(正交晶系);ΔH_(f(t))=0.24eV(四方晶系)。从两种晶系的氧空位浓度与温度的关系推出了晶型转变温度约为670℃左右。     

HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTOR YBa_2CuaO_(7-x) AS A LITHIUM BATTERY CATHODE

Superconductor YBa_2Cu_3O_(7-x) used as a material for lithium battery was examined in 1NLiClO_4 propylene carbonate/1,2-dimethoxyethane (1:1) solution. YBa_2Cu_3O_(7-x) exhibited 150 mAh/g of discharge capacity at 250 uA/cm~2 discharge current. An ac impedance measurements was carried out, the results have shown that the electrode reaction has low charge-transfer resistance and the chemical diffusion coeffic ient of Li~+ has a value of 10~(-11) cm~2/sec.     

熔融织构生长(MTG)法制备的YBa_2Cu_3O_(7-x)超导晶体点阵缺陷的同步辐射形貌研究

自Jin等人首次采用熔融法合成类单晶显微结构的体材以来,许多研究者已获得具有高度C轴取向的类单品或高质量的单品。我们用同样方法也制得了在77K、2T磁场下,J_c为2.38×10~4A/cm~2的YBa_2Cu_3O_(7-x)超导晶体,并用高压透射电镜观察证实了高密度的位错、位错环以及弥散分布的211相,CuO粒子可能是主要的磁通钉扎中心,从而大大地     

YBa2Cu3O7—x复合超导带材透射电镜研究

本文通过透射电镜对具有不同临界电流密度(J_c)的YBa_2Cu_3O_(7-x)超导复合带的微观组织结构进行了分析,并详细地讨论了复合带显微组织与J_c之间的关系。研究结果表明:随着带材中晶界细化、孪晶密度提高和晶界析出物的减少,带材的J_c显著提高。但是,在目前所制备的超导复合带的晶界上,少量的非超导相析出物几乎是不可避免的。所以改善超导体内的微观组织结构是提高复合带J_c的关键因素之一。     

钠快离子导体Na1+xZr2-yTiySixP3-xO12系统研究(Ⅰ)

以Na_3PO_4、ZrP_2O_7、SiO_2、ZrO_2、TiO_2为反应原料,在1173K—1473K的高温下进行固相反应,制备了钠快离子导体Na_(1 x)Zr_(2-y)Ti_ySi_xP_(3-x)O_(12)系统中x=1、y=0—2.0的一系列合成物。研究了它们的相变关系;测定了两个单纯相—211相和202相的电导率和电导激活能。 室温时,211相的电导率σ_(RT)=1.52×10~(-4)(Ω·cm)~(-1),202相的σ_(TR)=0.53×10~(-4)(Ω·cm)~(-1);623K时,211相的电导率σ_(623)=1.21×10~(-1)(Ω·cm)~(-1),202相的σ_(623)=0.88×10~(-2)(Ω·cm)~(-1)。 在523K～673K温区里,211相的电导激活能E_a为31.87kJ/mole,202相的E_a为33.16kJ/mole。     

银包套YBa2Cu3O7—δ超导带

采用粉末装管工艺研制YBa_2Cu_3O_(7-δ)高温超导带材。研究了冷轧工艺和冷轧十压制工艺对带材J_c值的影响以及不同加工率线材超导芯的微观结构。实验结果表明,采用冷轧十压制工艺比单纯的轧制工艺所获得的带材J_c值高,随着加工率的增加超导芯的密度和临界电流密度增加。     

超导相Tl2Ca3Ba2Cu4O12的制备与结构研究

我们已制备出Tl_2 Ca Ba_2 Cu_2O_8(2122)和Tl_2Ca_2 Ba_2 Cu_3 O_(10)(2223)两个纯相,并对它们的晶体结构和性质进行了研究。现在我们又制备出一种新的超导相,它的组成为Tl_2 Ca_3 Ba_2 Cu_4 O_(120(2324),并进一步研究了它的超导性质和晶体结构。     

某些陶瓷的晶界

用高分辨电子显微镜观察、研究了某些陶瓷的晶界。结果表明:在小于5°小角度晶界的Si_3N_4中无玻璃相存在,玻璃相只存在于大角度晶界中间。大量非晶相存在降低材料高温强度。但是,通过选择较好的添加剂和使玻璃相晶化均可改善Si_3N_4陶瓷的高温力学性能。在β″—Al_2O_3和YBa_2Cu_3O_(7-x)陶瓷中,晶界的情况不同于Si_3N_4陶瓷,这里即使在大角度晶界上亦可以不存在玻璃相。