NdBa2Cu3O7-δ/YBa2Cu3O7-δ多层膜体系的外延结构和磁通钉扎的研究

采用脉冲激光沉积技术,在单晶SrTiO₃基底上外延生长了一系列名义结构为p×(NdBa₂Cu₃O_7-δ(m)/YBa₂Cu₃O_7-δ(n))的多层膜和准多层膜(单元层NdBa₂Cu₃O_7-δ较厚而YBa₂Cu₃O_7-δ呈非连贯的岛状分布,m,n为激光脉冲数,p为重复周期).样品的超导转变温度在87—91 K范围,具体大小取决于不同的调制结构,多层膜的重复周期越大,层状界面越多,超导转变温度就越低.磁传输测量表明,准多层的样品不仅具有较高的超导转变温度,而且具有较强的磁通钉扎性能,77K零场下的临界电流密度高达4×10⁶ A/cm²,显示出良好的应用前景. 关键词： 2Cu₃O_7-δ')" href="#">NdBa₂Cu₃O_7-δ 多层膜 磁通钉扎 临界电流密度     

掺杂Y2O3和BaCeO3提高MOD-YBCO超导性能的研究

本文通过在前驱液中添加过量钇盐和铈的有机盐,采用三氟乙酸盐-金属有机沉积法(TFA-MOD) 在铝酸镧单晶基体上制备了含有纳米氧化钇和纳米铈酸钡的YBCO薄膜. 与纯YBCO薄膜相比,掺杂Y₂O₃/BaCeO₃的YBCO膜的临界转变温度几乎保持不变,为91 K左右. 而掺杂Y₂O₃/BaCeO₃的YBCO膜的临界电流密度达到5.0 MA/cm² (77 K, 0T), 是纯YBCO膜临界电流密度的1.5倍.薄膜中的Y₂O₃和BaCeO₃可能在YBCO内部起到了 有效的钉扎磁通作用. 关键词： 钇钡铜氧薄膜 2O₃和纳米BaCeO₃')" href="#">纳米Y₂O₃和纳米BaCeO₃ 磁通钉扎 三氟乙酸盐-金属有机沉积     

新型第二相粒子Gd_2Ba_4CuFeO_y掺杂对单畴超导块材GdBaCO性能的影响

通过顶部热籽晶熔融织构的方法,我们成功地制备出了掺杂新型第二相微粒xGd_2Ba_4CuFeO_y(x=0,0.002,0.004,0.008,0.02)的单畴超导块材GdBCO.通过扫描电镜观察,我们发现,随着掺杂量的增加,一种带状组织存在于掺杂Gd_2Ba_4CuFeO_y微粒的超导块材中;Gd_2BaCuO_5粒子尺寸减小,分布得更加均匀,而Gd_2Ba_4CuFeO_y微粒可能形成有效的钉扎中心;掺杂一定量的包含磁性粒子的Gd_2Ba_4CuFeO_y微粒不但没有破坏超导块材的超导性能,反而增强了超导块材的磁通捕获能力和临界电流密度,超导块材的最大磁通捕获量达到0.16T,临界电流密度TC最大值达到6.4×10~4 A/cm~2,使超导块材的超导性能得到明显改善.实验结果对于研究含磁性粒子的第二相添加提高超导块材的性能有着重要的意义.     

YBa2Cu3O7-δ外延薄膜的有效钉扎势

在0—7T磁场范围内，测量了不同测量电流密度下YBa₂Cu₃O_7-δ外延薄膜的电阻温度关系.实验结果表明，临界温度以下，混合态的耗散电阻率能很好地用热激活磁通蠕动描述.有效钉扎势的电流密度关系遵守Zeldov等人提出的对数关系，有效钉扎势的温度和磁场关系遵守U∝(1-T/T_c)H^-α关系，其中α=0.63，与热激活磁通点阵位错运动模型相一致，表明样品具有2D涡旋性质. 关键词：     

Ni2O3掺杂对新固相源顶部籽晶熔渗生长法制备单畴GdBCO超导块材超导性能的影响

本文通过在新固相源中添加Ni₂O₃的方法, 采用顶部籽晶熔渗生长工艺(TSIG)制备出组分为(1-x) (Gd₂O₃+1.2BaCuO₂)+x Ni₂O₃、直径为20 mm的单畴GdBCO 超导块材(其中x = 0, 0.02, 0.06, 0.10, 0.14, 0.18, 0.30, 0.50 wt%), 并研究了Ni₂O₃的掺杂量x对样品的表面生长形貌、微观结构、临界温度T_c、磁悬浮力以及俘获磁通密度的影响. 研究结果表明, 当Ni₂O₃的掺杂量x在0–0.50 wt%的范围内时, 均可制备出单畴性良好的样品, 且Ni₂O₃的掺杂对样品中Gd211粒子的分布和粒径没有明显的影响. 在Ni₂O₃的掺杂量x从0增加到0.50 wt%的过程中, 样品的临界温度T_c呈现下降的趋势, 从x=0时的92.5 K下降到x=0.50 wt%时的86.5 K, 这是由于Ni^{3 +}替代GdBCO晶体中Cu^{2 +}所致; 样品磁悬浮力和俘获磁通密度均呈现先增大后减小的变化规律, x=0.14 wt%时, 磁悬浮力达到最大值34.2 N, x=0.10 wt%时, 俘获磁通密度达到最大值0.354 T. 样品磁悬浮力和俘获磁通密度的变化规律与Ni₂O₃的掺杂量x有密切关系, 只有当掺杂量x合适时, Ni³⁺对Cu^{2 +}的替代既不会造成T_c的明显下降, 但又能产生适量的Ni^{3 +}/Cu²⁺ 晶格畸变, 从而达到提高样品磁通钉扎能力和超导性能的效果.     

前驱液成分对TFA-MOD法制备YBa2Cu3O7-x薄膜超导性能的影响

采用三氟乙酸盐-金属有机沉积法(TFA-MOD)在铝酸镧单晶基体上制备了YBa₂Cu₃O_7-x (YBCO)超导薄膜.通过改变前驱液的成分,研究了金属元素的不同化学计量比对YBCO薄膜的结构和性能的影响.结果表明,按照钇盐Y(CH₃COO)₃与钡盐Ba(CH₃COO)₂的比例为Y ∶Ba=1 ∶1.5时所制备的YBCO薄膜的临界电流密度比严 关键词： 三氟乙酸盐-金属有机沉积 钇钡铜氧薄膜 前驱液成分 磁通钉扎     

PrBa2Cu3O7-δ的制备和电子结构

采用固相反应法制备了正交单相PrBa₂Cu₃O_7-δ样品.运用标准直流四引线法测量了该样品的电阻,发现它随温度的变化呈半导体行为.通过XPS测量表明,样品中明显合有Pr⁴⁺.最后从能带结构讨论了PtBa₂Cu₃0_7-δ不超导的原因. 关键词：     

Yba2Cu3O7-δ不可逆线与钉扎势的关联

本文分别测量了熔融织构YBa₂Cu₃O_7-δ高温超导体不可逆线与钉扎势U₀,发现该样品的不可逆线在温区72—85K范围内呈指数形式B^*-e^(-T*/T_c)函数关系,而且在温度77K,不可逆线并不能与磁测量临界电流密度J_c=0相对应,我们认为高温超导体的不可逆线的函数形式与样品的钉扎势紧密关联。 关键词：     

YbxY1-xBa2Cu3O7-y的超导载流特性

本文系统地研究了Yb_xY_1-xBa₂Cu₃O_7-y系统的微结构、超导临界温度以及超导载流特性。发现:随着Yb含量的增大,样品的超导临界温度没有很大变化,但晶粒度逐渐减小,超导临界电流密度系统地下降。作者认为:在这种弱连接颗粒超导体中,细化晶粒无助于提高其临界电流密度。 关键词：     

GdBa2Cu3O7-δ单晶的各向异性研究

本文报道了对GdBa₂Cu₃O_7-δ单晶正常态电阻率、超导临界温变,以及磁转变的各向异性观测结果,发现ab平面上及c轴方向的电阻率,除T_c附近由于超导涨落引起的明显偏离以外,在正常态都能很好地满足Anderson-Zou关系:ρ=A/T+BT,但两方向的A,B存在显著差异说明其输运电荷是由不同机制产生,它具有显著的二维特征;沿c轴方向的超导电性比沿ab平面的超导电性要弱,T_ce⊥比T_ce∥低2K;H∥ab平面时的交流屏蔽效应仅是H⊥ab平面时的76％。 关键词：     

水腐蚀下YBa2Cu3O7-δ块体微观结构以及性能变化

本文系统性地研究了长期的水环境对YBa₂Cu₃O_7-δ(YBCO)超导体的影响.我们的研究发现,YBCO块体的水腐蚀从表面开始,发展到内部.测试中发现YBCO与水反应生成Y₂BaCuO₅、毒性BaCO₃、CuO等,而这个腐蚀行为似乎是从晶粒中提取Ba和Cu,并将Y浓缩到晶粒中心.在77 K温度下,未与水接触的样品的临界电流密度达到22500 A/cm²,而浸入水中50小时的样品仅为6000 A/cm²(甚至低于前者的三分之一).不仅如此,受腐蚀过后的YBCO块的磁化率也严重减弱.虽然临界转变温度并未有较明显的改变,但水腐蚀对YBCO超导的影响无疑是非常致命的,因此,我们建议在相关设备的使用或储存过程中应注意水的来源并杜绝与之接触.     

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：     

YBa2Cu3O7-δ/LaAlO3和Tl2Ba2CaCu2O8/LaAlO3高温超导薄膜内的应变对其微波表面电阻影响的研究

YBa₂Cu₃O_7-δ/LaAlO₃ (YBCO/LAO) 超导薄膜是通过热蒸发沉积方法制备的,实验中使用的Tl₂Ba₂CaCu₂O₈/LaAlO₃ (TBCCO/LAO) 超导薄膜是通过直流磁控溅射方法制备的.通过分析两片超导薄膜的XRD谱计算出了两片超导薄膜内的应变,ΔC_{关键词： YBCO/LAO TBCCO/LAO 超导薄膜 应变 表面电阻}     

Ba1-xKxFe2As2单晶(Tc=38.5K)磁通钉扎力与钉扎机理研究

铁基超导体是在2008年由Hosono发现的一种新型超导材料, 由于其具有上临界场高、各向异性小、临界电流密度大等优点, 在世界范围内引起了广泛关注. 以Ba_1-xK_xFe₂As₂为代表的FeAs-122系超导体具有结构简单、合成温度低、单晶容易制备等优点, 是物理学家和材料学家关注的焦点. 本工作在获得最优化掺杂的Ba_1-xK_xFe₂As₂单晶(T_c = 38.5 K)基础上, 通过分析其在不同磁场条件下电阻温度变化关系、不同温度条件下的磁滞回线等数据, 系统的研究了Ba_1-xK_xFe₂As₂单晶磁通钉扎力和磁通钉扎机理. 研究发现Ba_1-xK_xFe₂As₂超导体具有非常高的磁通钉扎势, 其中9 T的外场条件下, 其在H//c轴和H//ab面的钉扎势分别为5800 K和8100 K, 展示出良好的应用前景; 通过进一步分析发现, 其磁通钉扎机理应是由于晶格内部的小尺寸缺陷引起的电子平均自由程变化而导致的δl钉扎.     

柠檬酸掺杂的MgB2超导体钉扎机理的研究

本文研究了柠檬酸掺杂的MgB₂超导材料的J_c-B行为及其钉扎机理.在纯MgB₂多晶样品中,δT_c钉扎起主要作用,而在掺杂的样品中,则是δl钉扎和δT_c钉扎共同作用,并且δl钉扎机理占主要作用,其贡献比重随着掺杂量的增加而增加.从J_c-B行为和钉扎行为的分析都可以得到 关键词： 柠檬酸 2')" href="#">MgB₂ T_c钉扎')" href="#">δT_c钉扎 l钉扎')" href="#">δl钉扎     

YBa2Cu3Oy中氧缺位的磁通钉扎效应

制备了一组不同氧含量(T_cmid>90K)的YBa₂Cu₃O_y单相多晶样品。对其结构、超导电性和磁通钉扎行为的观测结果表明:氧缺位导致临界电流密度J_c和钉扎力密度F_p同时增加,存在一最佳的氧缺位浓度,可使J_c和F_p有最大程度提高。与氧含量y=6.96和6.83时的情况不同,对y=6.94和6.86的样品,其J_c 关键词：     

用穆斯堡尔效应研究YBa2Cu3O7-δ中的磁有序

以⁵⁷Fe作为探针,用穆斯堡尔效应研究YBa₂Cu₃O_7-δ的磁有序与超导电性的关系。实验结果可以用非声子超导机制进行定性解释。 关键词：     

粉末熔化法(YHo)Ba2Cu3O7-y超导体的性能与微结构

采用粉末熔化工艺(PMP)制备了高J_c的(YHo)Ba₂Cu₃O_7-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YBa₂Cu₃O_7-y中加部分Ho替代Y可以提高体系的J_c,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。 关键词：     

EuSr2Ru1-xTaxCu2O8中Ta替代效应

通过对EuSr₂Ru_1-xTa_xCu₂O₈ (x=0.0, 0.1, 0.2, 0.5和1.0)体系的结构、电阻和磁化强度的观测，发现EuSr₂RuCu₂O₈(x=0.0)样品在130.2K以下呈现铁磁有序，在35K时发生了超导转变，并呈现典型的欠掺杂高温超导体特征；随着Ta对Ru替代浓度x值的增加，铁磁相变温度和超导临界温度均下降 关键词： 高温超导电性 铁磁有序 Ru-Cu氧化物     

Y0.9Eu0.1Ba2Cu3O7-δ中的磁通蠕动研究

在较宽的温度（４．２－８０Ｋ）和磁场（０－８Ｔ）范围内测量了ＹＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-δ和Ｙ_0.9Ｅｕ_0.1Ｂａ₂·Ｃｕ₃Ｏ_7-δ样品的磁滞回线和磁弛豫，研究了其Ｍ（ｔ），Ｊ_c（Ｔ）和Ｕ_eff（Ｊ）关系，并与现有的一些理论模型所预言的结果进行了比较。结果表明：（１）与ＹＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-δ相比，Ｙ_0.9Ｅｕ_0.1·Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-δ样品的有效钉扎势和无磁通蠕动时的临界电流密度有明显提高，表明Ｅｕ的部分替代引入了新的、具有更大的钉扎势的钉扎中心；（２）与其它模型相比，集体钉扎——蠕动理论对我们的实验结果作了更好的描述，因而本文为这一理论提供了新的实验证据。 关键词：