YBa_2Cu_3O(7-δ)/势垒层/YBa_2Cu_3O_(7-δ)三层结构的制备

本文采用射频磁控溅射法分别以 CeBa_2Cu_3O_(7-δ)和 MgO 为势垒层,原位制备出 YBa_2Cu_3.O_(7-δ)/CeBa_2Cu_3O_(7-δ)/YBa_2Cu_3O_(7-δ)和 YBa_2Cu_3O_(7-δ)/MgO/YBa_2Cu_3O_(7-δ)三层结构.文中给出了一些初步的实验结果,它们表明:在 YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜与势垒层之间有较严重的互扩散.     

粉末熔化法(YHo)Ba_2Cu_3_O(7-y)超导体的性能与微结构

采用粉末熔化工艺(PMP)制备了高Jc的(YHo)Ba_2Cu_3O_(r-y)差热分析结果表明,添加Ho可以改变Y系超导体的熔化温度。在YBa_2Cu_3O_(r-y)中加部分Ho替代Y可以提高体系的Jc,减小样品中211相的平均直径,并且微结构得到改善,在211粒子周围存在大量的晶体缺陷,这些晶体缺陷可能是有效的钉扎中心。     

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。     

区域熔炼法制备YBa_2Cu_3O_(6 x)的非对数磁弛豫

考虑到有效钉扎势U(J)与临界电流密度的非线性关系,将U(J)展开为三级泰勒级数,最后推导出一个普遍适用于描述高温超导体磁弛豫的等温衰减方程,并用这一方程研究了具有高J_c,强钉扎的区域熔炼法制备YBa_2Cu_3O_(6 x)的磁弛豫,而且对目前被普遍采用的几个钉扎模型进行了讨论.     

熔融织构钇钡铜氧超导体各向异性钉扎能的磁化强度弛豫研究

用磁化强度弛豫法测量了熔融织构 YBa_2Cu_3O_(7-x)样品在 LN_2温度的磁通钉扎能 U 与外场的关系.U(B)是各向异性的.根据实验结果讨论了钉扎能的机制和这种样品的高 J_c 的相关问题.     

掺Zn对YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体高场特性的影响

本文研究了掺Zn对YBa_2Cu_3O_(7-δ)烧结样品高场下超导电性的影响.根据磁测量结果,利用 Bean 模型计算临界电流密度 J_c 和磁通钉扎力 F_p 的结果表明:随着 Zn 含量的增加,J_c 随外场增大而下降的速率增大,F_p 也显著下降.而且,对于某些样品,F_p 随外磁场变化出现一个极大值.     

区域熔炼法制备YBa_2Cu_3O_(6+x)的非对数磁弛豫

考虑到有效钉扎势U(J)与临界电流密度的非线性关系,将U(J)展开为三级泰勒级数,最后推导出一个普遍适用于描述高温超导体磁弛豫的等温衰减方程,并用这一方程研究了具有高J_c,强钉扎的区域熔炼法制备YBa_2Cu_3O_(6+x)的磁弛豫,而且对目前被普遍采用的几个钉扎模型进行了讨论. 关键词：     

氧缺位对单相YBa_2Cu_3O_(7-x)热电势率的影响

研究了氧缺位对单相YBa_2Cu_3O_(7-x)体系超导电性及热电势率的影响。结果表明,超导转变温度随氧缺位的增加而下降,热电势率随氧缺位的增加而增大。由实验结果推断,单相YBa_2Cu_3O_(7-x)的多数载流子为空穴。存在较大的声子曳引热电势表明。在YBa_2Cu_3O_(7-x)超导体中存在较强的电-声子相互作用。     

YBa_2Cu_3O_(7-y)单晶体的研制

用助熔剂缓冷法成功地生长出了YBa_2Cu_3O_(7-y)单晶体。晶体的最大尺寸可达2×1×0.5mm~3。单个晶粒的粉末X射线衍射确认该晶粒为正交的YBa_2Cu_3O_(7-y)相。劳厄照相证明此晶粒为单晶体。对上述单晶体的交流磁化率测量表明,该晶体的超导转变温度为90.5K。对生长中观察到的一些现象也进行了简单讨论。     

融熔织构生长的YBa_2Cu_3O_(7-x)的微结构与缺陷

本文主要用 TEM 方法研究了融熔织构生长(MTG)的 YBa_2Cu_3O_(7-x)块样的微结构和缺陷.指出 MTG-YBCO 材料由平行 ab 面的片状晶体组成.在片状结构内部除了123相外,还频繁交替出现 Y_2Ba_4Cu_3O_(16)(248)和 Y_2Ba_2Cu_4O_y(224)等类型的层状堆垛缺陷.这种择优取向的片状组织和层状缺陷有利于超导电流的传输,同时对磁力线起钉扎中心的作用,是 J_c 值提高的两个结构因素.     

MBa_2Cu_3O_(7-y)氧化物超导体的不稳定性研究

本文研究了长期存放于空气中的氧化物超导体GdBa_2Cu_3O_(7-y)和EuBa_2Cu_3O_(7-y)样品的不稳定性,指出其超导性质退化是因为与空气中的CO_2气体和水蒸气发生反应,导致样品分解为BaCO_3、CuO以及Gd或Eu的氧化物而引起的。     

YBa_2Cu_3O_(7-δ)/BaHfO_3/YBa_2Cu_3O_(7-δ)复合多层涂层导体的织构外延及临界电流特性

通过脉冲激光沉积技术(PLD),在氧化物缓冲层合金基底上外延生长一系列具有相同厚度,不同BaHfO3插层数(N=0、1、2、3)的YBa_2Cu_3O_(7-δ)/BaHfO_3/YBa_2Cu_3O_(7-δ)复合多层膜.X光衍射分析表明:所有样品都是c轴取向,随着层数的增加,薄膜的面内和面外织构有一定的退化.拉曼光谱图也可以看出除了N=3的样品有微弱的a轴峰,其它样品都只有c轴峰.通过扫描电镜观察发现,BaHfO_3插层的引入没有对YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导薄膜表面产生明显的影响,薄膜表面光滑无裂痕.通过原子力显微镜发现YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导薄膜的粗糙度在引入单层BaHfO3插层时最大,之后随着插层数的增加而减小.感应法测试表明,BaHfO3插层数为N=1时,YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导薄膜的临界电流密度Jc(77K,自场)达到2.86 MA/cm2.在场临界电流表明,引入较少BaHfO_3插层(N=1、2)表现相对好的磁场依赖关系.     

EuBa_2Cu_3O(7-δ)陶瓷超导体临界态磁通蠕动

本文用振动样品磁强计分别以增加外磁场和退外磁场两种情况在77K 研究了 EuBa_2-Cu_3O_(7-δ)单相多晶超导样品磁化强度弛豫行为.发现两者有显著区别.我们又用实验结果求导了样品钉扎势 U_0 和磁通束尺度参量随外场变化规律,其数值表明样品钉扎势 U_0 随外场B 变化关系仍可用 U_0-1/B~α函数关系表示.     

YBa_2Cu_3O_(7-δ)/BaHfO_3/YBa_2Cu_3O_(7-δ)复合多层涂层导体的织构外延及临界电流特性北大核心CSCD

通过脉冲激光沉积技术(PLD),在氧化物缓冲层合金基底上外延生长一系列具有相同厚度,不同BaHfO3插层数(N=0、1、2、3)的YBa_2Cu_3O_(7-δ)/BaHfO_3/YBa_2Cu_3O_(7-δ)复合多层膜.X光衍射分析表明:所有样品都是c轴取向,随着层数的增加,薄膜的面内和面外织构有一定的退化.拉曼光谱图也可以看出除了N=3的样品有微弱的a轴峰,其它样品都只有c轴峰.通过扫描电镜观察发现,BaHfO_3插层的引入没有对YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导薄膜表面产生明显的影响,薄膜表面光滑无裂痕.通过原子力显微镜发现YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导薄膜的粗糙度在引入单层BaHfO3插层时最大,之后随着插层数的增加而减小.感应法测试表明,BaHfO3插层数为N=1时,YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导薄膜的临界电流密度Jc(77K,自场)达到2.86 MA/cm2.在场临界电流表明,引入较少BaHfO_3插层(N=1、2)表现相对好的磁场依赖关系.     

YBa_2Cu_(3-x)Zn_xO_(7-y)体系的超导电性和热稳定性

制备了 YBa_2Cu_(3-x)Zn_xO_(7-y)系列单相样品,X-射线衍射法分析了样品的结构,测量了各样品的 R-T 关系和热分解温度.首次在该体系中发现了 Cu-O 而支配超导电性的实验证据.实验还表明.随着 x 值的增大,样品的热分解温度从1007℃ 逐渐降低到940℃.热稳定性与结构参数、超导电性有较强的关联.     

融熔织构YBa_2Cu_3O_7的电阻展宽

测量了融熔织构 YBa_2Cu_3O_7在磁场中电阻转变的展宽效应.发现 R(T,H)=R_0exp[-U_0/k_BT],仍满足 Arrhenius 关系,钉扎能 U_0(H)仅为 eV 量级.讨论了影响 J_c 和磁通蠕动的因素.     

添加Ag_2O对YBa_2Cu_3O_(7-δ)体材料显微结构与超导电性的影响 (Ⅰ)制备工艺与超导电性

本文比较系统地研究了添加 Ag_2O 对 YBa_2Cu_3O_(7-δ)体材料超导电性的影响.结果表明:在制备过程中添加适量 Ag_2O 可以显著增强 YBa_2Cu_3O_(7-δ)晶粒间的耦合,并改善 YBa_2Cu_3·O_(7-δ)体材料的超导性能.对于在930—1000℃范围内烧成,名义组成为(YBa_2Cu_3O_(7-δ))_(1-x)Ag_x(x=0.2～0.55)的复合超导试样来说,烧成温度对试样的超导性能起关键的作用,而 Ag_2O的添加量(x)和预烧温度的作用相对要小得多,当烧成温度高于970℃时 Ag_2O 的添加效果极为明显.例如1000℃烧成的 x=0.3的试样在77K 下的磁化临界电流密度 J_c 比相同工艺条件制备的未加 Ag_2O 试样提高五倍多.     

YBa2Cu3O7—δ体系CuO2平面外的元素替代效应

制备了123单相的 Y_(1-x)Pr_xBa_2Cu_3O_(7-ε),YBa_(2-x)M_xCu_3O_(7-ε)(M=Sr,Ca)和 YBa_2Cu_(3-x)Co_xO_(7-δ)的系列样品,并测量了 T_c 及载流子浓度 nH.综和其他实验结果如 XAFS、中子衍射、XPS 和 Raman 谱等,总结得到:CuO_2平面外的元素替代使得晶格中 O(4)原子偏离其在 YBa_2Cu_3O_7中的最佳位置,导致部分空穴局域于 Ba 位或 CuO 链,因而降低体系中可动空穴的浓度.在这种情况下体系 T_c 的压制主要源自可动空穴浓度 PH 的减少.对加压情况下的退局域化作用作了讨论.     

YBa_2Cu_(3-x)Ni_xO_(7-y)体系的热稳定性和超导电性

制备了YBa_2Cu_(3-x)Ni_xO_(7-y)(x=0.025,0.05,0.075,0.1,0.25和0.5)系列单相样品.测量了样品的热分解温度、电阻-温度关系.发现:随着 x 值的增大,样品的热稳定性下降.T_c 下降,同时电阻率ρ增加.热稳定性与 T_c、ρ之间呈规律性地变化.我们认为,样品的热稳定性越差,晶格的振动越大,从而导致对电子的无规散射增强.这也许正是该系统中明显的电子局域化效应的起因.     

YBa2Cu3O7-y超导体的50Hz交流损耗研究

利用瓦特计技术,研究了YBa_2Cu_3O_(7-y)烧结样品和粉末熔化法(PMP)织构样品在77K和50Hz交变磁场下的交流(ac)损耗(?)实验结果表明,ac损耗(?)同外磁场振幅H_m之间遵从幂函数规律:(?)∝H_m~n对于YBa_2Cu_3O_(7-y)的烧结样品:(1)当H_m<40Oe时,这样低的磁场已穿透弱连接的晶粒边界网络,导至晶粒间的损耗,(?)∝H_m~(1.6)(2)当40Oe≤H_m<170Oe时,中等磁场破坏了晶粒间的耦合,并且磁通穿进了晶粒内,引起不完全穿透的晶粒内损耗,(? 关键词：