电子型超导体Pr1.85Ce0.15CuO4-δ中Cu位V替代对超导电性的影响

本文研究了Pr1.85Ce0.15CuO4-δ(PCCO)中V4 离子替代Cu2 离子后对其超导电性的影响.Pr1.85Ce0.15Cu1-xVxO4-δ(x=0～0.10)电阻率测量结果显示:微量(x≤0.04)V4 离子替代Cu2 离子可以改善样品的超导电性;随着替代量的增加,体系的超导电性逐渐被抑制,x=0.08时超导电性消失.我们主要从样品的微观结构和载流子浓度两个方面的变化分析了V4 替代Cu2 对PCCO超导电性的影响机制.霍尔系数实验结果表明,替代量较少时,体系中载流子浓度随着x的增加而增加,有助于超导电性的改善,但是当替代量增加到一定程度时,晶格畸变程度的增大和顶点氧的出现,抑制了超导电性.     

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     

YBa_(2-x)Pr_xCu_3O_(7-δ)体系中的Pr替代效应

报道了YBa_(2-x)Pr_xCu_3O_(7-δ)(0≤x≤0.15)体系的超导电性和正常态输运性质的测量。实验结果表明随着Pr在Ba晶位替代量的增加,超导转变临界温度T_c和由Hall系数推算的荷电载流子浓度P_H均单调下降。通过与Y_(2-x)Pr_xBa_2Cu_3O_(7-δ)和Nd_(1 x)Ba_(2-x)Cu_3O_(7-δ)体系的比较研究,作者发现上述三个体系的T_c变化均与载流子浓度的变化相关联。作者进而提出,在YBa_(2-x)Pr_xCu_3O_(7-δ)体系中Pr的空穴填充效应导致可迁移空穴浓度下降,从而压制T_c;而在Y_(2-x)Pr_xBa_2Cu_3O_(7-δ)体系中载流子浓度的下降则是主要来源于Pr替代对空穴的局域作用,T_c同样被压制。Pr的拆对效应不明显。     

Y1-xRxBa2Cu3O7—δ体系（R=Eu、Gd）的正电子寿命和超导性研究

本文报道了对Y1-xRxBa2Cu3O7-δ（R=Eu、Gd）两个系列样品的超导电性研究结果．首先，发现随着Eu、Gd掺杂量x的增加，Y1-x]EuxBa2Cu3O7-δ和Y1-xGdxBa2Cu3O7-δ的晶胞体积均随之增大．但所有样品均保持与Y-123样品相同的单相正交结构；正电子平均寿命实验结果表明Cu—O链处局域电子密度ne随Eu、Gd掺杂浓度x的增加而减小．说明Eu、Gd对Y位的替代引起晶胞结构参量的变化不汉改变了Y位的电子密度．同时也影响了Cu-O链周围的电子密度分布；超导转变温度Tc随Eu、Gd掺杂浓度x增加而略有增加，反映了Eu、Gd掺杂虽然改变了体系的局域电子结构．但没有破坏超导所需的Cu-O链与CuO2面之间的耦合：Y位掺杂体系的超导电性与掺杂离子的磁性无关，而与掺杂离子的半径有关．     

Al掺杂对LaBa2Cu3Oy体系的物理性质的影响

利用红外光谱．电子顺磁共振以及电阻率等实验手段，对LaBa2Cu3-xAlxOy（0≤x≤0．7）系列样品进行了研究．结果表明：Al掺杂导致了体系电荷的重新分布．随着Al掺杂量的增加，超导电性被很快地抑制，电阻率逐渐增大．随着Al掺杂量的增加，Cu（1）-O（1）（530cm^-1）的伸缩振动模的强度逐渐增大，并向低频方向移动。而Cu（1）-O（4）（590cm^-1）的震动模逐渐向高频方向移动．电子顺磁共振实验（EPR）揭示了不同含量的Al掺杂对Cu^2＋的自旋关联行为的影响．本文对不同掺杂区的声子振动、自旋关联变化和输运性质进行了分析讨论．     

PrLa1—xSrxCuOz和Pr1-yLaCeyCuOz的超导电性

利用固相反应法制备了分别掺杂Sr和Ce的PrLaCuOz系列氧化物．XRD衍射结果表明，Sr的掺杂形成了典型的空穴型掺杂的T-214结构，Ce的引入形成了典型的电子型掺杂的T＇-214结构．利用Quantum Design PPMS-VSM对所有样品的进行了M-T测量（5～300K；100高斯和5000高斯）．临界温度随掺杂量变化的关系表明，当0．08≤z≤0．30时，PrLa1-xSrxCuOx（PLSCO）具有超导电性，并在x=0．15时达到最高值Tcmax=26K；当0．08≤y≤0．15时，Pr1-yLaCey与CuOz（PLCCO）具有超导电性，Tcmax=24．9K出现在y=0．12处．磁性质测量还表明，Sr的引入对体系的磁矩影响不大，而Ce的掺入使样品在35K附近出现了反铁磁转变．     

YBa2-xPrxCu3O7-δ体系中的Pr替代效应

报道了YBa_(2-x)Pr_xCu_3O_(7-δ)(0≤x≤0.15)体系的超导电性和正常态输运性质的测量。实验结果表明随着Pr在Ba晶位替代量的增加,超导转变临界温度T_c和由Hall系数推算的荷电载流子浓度P_H均单调下降。通过与Y_(2-x)Pr_xBa_2Cu_3O_(7-δ)和Nd_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_(7-δ)体系的比较研究,作者发现上述三个体系的T_c变化均与载流子浓度的变化相关联。作者进而提出,在YBa_(2-x)Pr_xCu_3O_(7-δ)体系中Pr的空穴填充效应 关键词：     

La_2Cu_(1-x)V_xO_(4+δ)(0≤x≤0.08)的晶体结构及电输运性质

本文研究了La2Cu1-xVxOv+δ(0≤x≤0.08)的结构及电输运性质.用Rietveld方法对所有样品的X射线衍射谱进行了拟合.结果表明,全部样品都具有正交对称性,晶胞参数随掺杂量的增加几乎没有变化.随着V掺杂量增加到0.08,而La2Cu1-xVxO4+δ中过量氧的平均值从0.006增加到0.007.没有掺杂的样品由于氧过量而存在相分离状态,体系中存在超导相与绝缘相的竞争相互作用.随着V掺杂量增加,超导相受到破坏,我们认为,V掺杂对超导电性抑制的原因可能是载流子浓度的减少和载流子的局域化所致.     

Pr0．45（Ca1-xSrx）0．55MnO3体系调带宽引起的磁相变及电输运性质转变

采用固相法制备了Pr0．45（Ca1-xSrx）0．55MnO3（x=0．0,0．2,0．4,0．6,0．8,1．0）多晶样品．通过测量样品的X射线衍射（XRD）谱、磁化强度-温度（M～T）曲线、电阻率-温度（ρ～T）曲线,研究了Sr^2＋替代Ca^2＋对Pr0．45Ca0．55MnO3体系磁性和电性的影响．实验发现：...     

Fe0.5Cu0.5BaSrYCu2Oy化合物的结构和超导电性研究

实验采用常压和高压分别制备出含铁的FexCu1-xBaSrYCu2Oy（x= 0～1）系列化合物，本文主要研究x=0.5时样品的结构和超导电性.测量结果显示，高压合成的样品均具有超导电性，对于x=0.5的样品超导转变温度Tc(onset)～57K， Tc(0)～40K，而常压合成的样品当Fe含量x>0.3时均不超导.为此，我们利用透射电子显微镜（TEM）研究了该体系的微观结构特性，并通过电子能量损失谱(EELS)揭示出高压合成导致样品中载流子浓度明显高于常压样品，证明样品制备过程中高压有利于超导电性的形成.同时对高压样品中的缺陷和局域晶体结构畸变进行了深入分析.     

YBa2—xMxCu3O7—δ（M=Ca,Sr）的晶体结构与超导电性

通过对正交单相 YBa_(2-x)M_xCu_3O_(7-δ)(M=Ca,x=0.05,0.1,0.25;M=Sr,x=0.1,1.0)样品的晶格参数、超导电性、氧含量以及 Hall 系数的测量,发现随着替代元素含量的增加,体系氧含量基本不变,正交化程度减弱,四方化程度增强,Cu-O 面上的载流子浓度减少,超导中点转变温度(T_c)呈下降的趋势.分析表明,四方化程度增强与局域结构扭曲密切相关;Cu-O 面上的载流子浓度对高 T_c 的超导电性影响很大.     

Sb掺杂引起Ru1222体系中的空穴局域化

本利用X射线衍射、电阻率测量等实验手段对Rul-xSbxSr2Gdl．4Ce0.6Cu2O10-δ（Ru1222)体系的结构和正常态性质进行了研究．结果表明，Sb掺杂明显抑制超导电性，这可能是由于Sb掺杂引起体系无序度增加，另一方面，Sb在Ru位的掺杂可加剧RuO6八面体的变形，从而使CuO2面的空穴载流子被磁捕获或磁散射的程度增加．Sb掺杂导致载流子被无序散射和磁捕获或磁散射，这些都会阻碍载流子的运动，使载流子局域化．样品在铁磁转变点温度以下的正常态电阻率可由可变程跃迁模型很好地描述．发现局域化长度随着掺杂而降低，这表明空穴局域化程度随着无序度的增加而提高．样品在铁磁转变点温度以上的正常态电阻率可由小极化子跃迁模型很好地描述．     

Y1-xRxBa2Cu3O7-δ体系R=Eu、Gd)的正电子寿命和超导性研究

本文报道了对Y1-xRxBa2Cu3O7-δ(R=Eu、Gd)两个系列样品的超导电性研究结果.首先,发现随着Eu、Gd掺杂量x的增加,Y1-x〗EuxBa2Cu3O7-δ和Y1-xGdxBa2Cu3O7-δ的晶胞体积均随之增大,但所有样品均保持与Y-123样品相同的单相正交结构;正电子平均寿命实验结果表明Cu-O链处局域电子密度ne随Eu、Gd掺杂浓度x的增加而减小,说明Eu、Gd对Y位的替代引起晶胞结构参量的变化不仅改变了Y位的电子密度,同时也影响了Cu-O链周围的电子密度分布;超导转变温度T\-c随Eu、Gd掺杂浓度x增加而略有增加,反映了Eu、Gd掺杂虽然改变了体系的局域电子结构,但没有破坏超导所需的Cu-O链与CuO2面之间的耦合;Y位掺杂体系的超导电性与掺杂离子的磁性无关,而与掺杂离子的半径有关.     

固相线下Pr1-xBa2-yCax+yCu3O7±δ体系的相关系和晶体结构

 利用X射线衍射分析和Rietveld结构精修的方法研究了固相线下Pr_1-xBa_2-yCa_x+yCu₃O_7±δ体系的相关系和晶体结构。研究表明：950 ℃、空气条件下，Pr_1-xBa_2-yCa_x+yCu₃O_7±δ（y=0）体系系列样品总是含有两相：Pr123（PrBa₂Cu₃O_7±δ）和BaCuO₂；而且，随Ca含量的增加，杂相BaCuO₂的含量也随之增加。Pr_1-xBa_2-yCa_x+yCu₃O_7±δ（x=0）体系y=0.1、0.2、0.3、0.4的样品都只含有Pr123单相；y=0.5的样品含有3相：Pr123、Ca₂CuO₃和Pr₄Ca₁₀Cu₂₄O₄₁。另外，Pr_1-xBa_2-yCa_x+yCu₃O_7±δ（x=0）系列样品（y=0.1、0.2、0.3、0.4）中Pr123相还发生了正交-四方晶系的结构转化。y=0.1和0.2的样品为正交晶系，晶胞参数分别为a=0.390 33(4)和0.389 36(1) nm，b=0.389 53(4)和0.387 73(1) nm，c=1.173 38(4) 和1.168 20(2) nm；y=0.3和0.4的样品为四方晶系，晶胞参数分别为a=b=0.387 80(0) 和0.387 67(0) nm，c=1.166 00(2) 和1.165 20(2) nm。在Pr123结构中，Ba离子可以被Pr离子代替，但不能被Ca离子所代替。Ca离子占据部分Pr离子的位置。在Pr_1-xBa_2-yCa_x+yCu₃O_7±δ（x=0）体系中Pr、Ba和Ca离子间的相互替代中，离子半径比化学性质起到了更大的作用。在950 ℃、空气条件下，Ca离子在Pr_1-xBa_2-yCa_x+yCu₃O_7±δ体系中的最大溶解量是当x=0时，y≤0.4。     

Pr离子缺陷对Bi-2223／Ag带材磁通涡旋运动的影响

Pr部分替代Ca可以在Bi-2223的超导层中引起局域缺陷（简称Pr离子缺陷），本文分析了不同含Pr量的Bi-2223／Ag带材在垂直于带面的外场下电阻转变特性，研究了其磁通钉扎势垒的变化规律．结果表明：Pr离子缺陷显著提高了Bi-2223带材的磁通钉扎势垒（U）．不同含Pr量样品的磁通钉扎势垒（U）均满足U／（1-Tirr／Tco）（1／H^α的规律．其不同α值反映了样品中不同的磁通蠕动方式．在不含Pr离子缺陷的样品中．磁通主要以双弯结的方式进行蠕动，含Pr离子缺陷的样品中磁通蠕动主要以直接剪切的方式进行．     

新块材超导体Pr1-xCaxBa2Cu3O7-δ(0.4≤x≤0.6)的高压合成与超导电性

采用高温高压合成方法，合成出了Pr_1-xCa_xBa₂Cu₃O_7-δ(0.4≤x≤0.6) 系列块材超导体，在缺氧的Pr_0.5Ca_0.5Ba₂Cu₃O_7-δ四方123结构样品中得到了T_c为98K.实验结果表明Pr在123结构中的价态为大于3+的混合价态，因而空穴填充和杂化导致的载流子局域化是Pr抑制123相超导电性的关键因素. 关键词：     

稀土元素Ce/Eu共掺杂对Bi-2201相微结构和超导电性的影响

我们采用传统固相反应法成功制备了系列多晶样品Bi_(1.6)Pb_(0.4)Sr_(2-x)(Ce_(1-y)Eu_y)_xCuO_z(x=0.1,0.2;0≤y≤1),并且用XRD和电阻率分别对其晶体结构和输运性质进行了研究.XRD结果表明,当Ce/Eu共掺杂量x=0.1时,样品成单相,当x=0.2时,会有杂相出现;随着Eu掺杂量的增加及相应Ce掺杂量的减少,样品的晶胞参数a,b稍有增大,晶胞参数c则显著增大;电阻率测量表明,随着Eu掺杂量的增加,样品的超导转变温度Tocnset可以提高到21K,Ce掺杂对超导电性有一定的抑制作用,而Eu掺杂却能够改善超导电性,其中Tconset随Ce/Eu掺杂量的变化可以用电荷转移模型进行合理解释.     

Ca掺杂Nd1.85Ce0.15CuO4-δ体系的输运性质研究

为了研究Nd_1.85Ce_0.15CuO_4-δ体系中载流子的电荷性质，分别在Nd_1.85Ce_0.15CuO_4-δ中用Ca^2＋取代Nd^3＋制备了Nd_1.85-xCe_0.15Ca_xCuO_4-δ样品，在Nd₂CuO_{4-δ< 关键词：}     

YP1—xVxO4：Eu^3＋在真空紫外区发光的优化

系统地考查了Eu^3 在YPO4－YVO4固溶体中的发光。当V^5 的浓度低于0．3,出现VO4^3-离子团的蓝色发射。直到V^5 的浓度等于或大于0．3时,VO4^3-离子团的蓝色发射才被Eu^3 离子的红色发射所猝灭,发射主波长在619nm,在真空紫外线的激发下,Eu3 在YPO4－YVO4固溶体强发光,并随着P5＋浓度的增加,Eu^3 离子的发光增强。经过优化的组成为YP0．7V0．3O4：Eu^3＋的荧光粉在真空紫外激发下既具有较强的发光,又具有优良的色纯度,将是一种新型的良好的等离子体平板显示用荧光粉。     

掺铈YVO4晶体的发光特性及铈离子的价态分析

采用中频感应单晶炉和提拉法生长了高质量的掺Ce的YVO4晶体，并采用了两种不同的方式进行掺杂，即分别在YVO4晶体掺入了Ce2（CO3）3和CeO2，两种不同方式的掺杂浓度均为2at％．使用XRD测试了这两种晶体的物相，发现样品主要以YVO4相存在．吸收谱、荧光光谱和激发光谱的测试发现，这两种不同掺杂方式所得到的样品具有相似的光谱特性，即使用325nm的紫外线激发时，两种样品均可发出以44Onm为中心的宽带蓝光，这是来自Ce3＋离子的5d→4f的特征发射；而在46Onm的激发下，两种样品又均可发出以620nm为中心的宽带红光．通过X射线光电子能谱（XPS）对样品中的各个元素进行的测试分析，发现氧元素的1s峰分裂为529．8eV和531．8eV,这说明晶体中存在两种配位氧离子，一种是正常配位的氧离子（O2-），另一种是带空穴的配位氧离子（O-）．由ce的XPS测试结果中展现的5个5d峰推断，样品中的铈是以Ce3＋和Ce4＋两种形式共存，这种共存与两种配位氧离子的存在密切相关．我们认为，Ce：YVO4晶体的宽带红光发射来自Ce4＋-O2-的电荷迁移发光，并且它有可能因此而成为一种新型的用于白光LED的红色荧光粉．