复层籽晶制备单晶畴YBCO超导块材

本文介绍了沿c轴方向排布复层籽晶制备YBCO超导单畴的方法.该方法能够使123晶畴在不同深度进行生长.通过c轴方向籽晶的排布,研究了YBCO单畴中的(001)/(001)晶界.虽然由于压模中籽晶ab面的倾斜,造成部分(001)/(001)晶界出现大角晶界,使晶界上残余有液相,但仍有晶界连接良好、晶界上不存在残余液相和211粒子、错配角小于5°的(001)/(001)晶界的形成.对于制备有深度要求的单畴块材,复层籽晶法是一种有效的生长方法.在定向控制好籽晶方向的条件下,该方法可以提高超导单畴的生长深度.在77K,0.5T下,测试该样品磁悬浮力达到37N.     

单向拉伸作用下Cu(100)扭转晶界塑性行为研究

应用分子动力学方法研究了在不同扭转角度下的Cu（100）失配晶界位错结构,以及不同位错结构对晶界强度的影响.模拟结果表明：小角度扭转晶界上将形成失配位错网,失配位错密度随着晶粒之间的失配扭转角度的增加而增加.变形过程中,位错网每个单元中均产生位错形核扩展.位错之间的塞积作用影响晶界的屈服强度：随着位错网格密度的增加,位错之间的塞积作用增强,界面的屈服强度得到提高.大角度扭转晶界将形成面缺陷,在变形中位错由晶界角点处形核扩展,此时由于面缺陷位错开动应力趋于一致,因此晶界的临界屈服强度趋于定值. 关键词： 扭转晶界 失配位错网 强化机理 分子动力学     

双晶衬底晶界的显微研究

在空气中加压烧制了钇稳定氧化锆（ＹＳＺ）双晶衬底，利用光学显微镜和透射电镜对其晶界进行了观察，以了解其与衬底上ＹＢＣＯ晶界结超导弱连接性能的关系。我们发现晶界在光学显微镜下清楚笔直，在透射电镜高分辨像下原子排列很规则，晶界宽度约一个纳米。同时，在晶界结性能差的双晶衬底上，发现了十分之一微米量级的被非晶态物质填充的孔洞。     

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 (Ⅱ)显微结构分析与Ag的作用机理探讨

本文研究了添加 Ag_2O 对 YBa_2Cu_3O_(7-δ)体材料显微结构的影响.实验结果表明:在(YBa_2Cu_3O_(7-δ))_(1-x)Ag_x 复合超导材料中,根据烧成温度的不同,显微结构存在显著差导.960℃以下烧成的试样,结构致密,超导晶粒细小而不规则,Ag 的分布较均匀;970～1000℃烧成的试样,结构更致密,其中存在许多超导晶粒择优取向的区域,并有细小的211相包裹物存在,试样中 Ag 偏聚成团状.本文认为在不同烧成温度下 Ag 的作用机理不同,在960℃以下烧成时,Ag 的主要作用是使晶粒细化,晶界金属化和试样致密化;而在高于970℃烧成时,Ag 的主要作用是净化晶界和导致晶粒有序排列区域及强钉扎中心——细小的211相包裹物的形成.     

在Ag基带上用PLD法沉积YBCO超导薄膜的研究

Ag是目前唯一不需要隔离层的高温超导基带材料，而且研究表明，在YBCO中掺入适量的Ag，将有利于超导性能的改善和表面电阻的降低．本研究采用准分子激光法（PLD），在经不同表面处理的{110}〈110〉取向的双轴织构银基带上直接沉积了YBCO薄膜，得到了强双轴织构的超导膜，系统地研究了银基带中的孪晶、晶界等缺陷对YBCO超导微观组织的影响．     

纳米晶体材料中小角度晶界湮没过程研究

本文针对纳米晶材料演化过程中的小角度晶界湮没,建立位错运动方程,计算模拟小角度晶界的晶格位错在外应力的作用下发生的运动,结果表明导致小角度晶界湮没的重要原因是切应力作用,破坏了晶界位错的受力平衡。这种湮没过程导致了高浓度的可整体移动的晶格位错形成。在纳米晶体材料中,这种被施加应力诱发的位错集体迁移,具有可塑的局部流动特性。     

取向角对小角度非对称倾斜晶界位错运动影响的晶体相场模拟

采用晶体相场法模拟纳米尺度下小角度非对称倾斜晶界结构和位错运动,从外应力作用下晶界位错运动位置变化和晶体体系自由能变化角度,分析取向角对小角度非对称倾斜晶界结构和晶界位错运动的影响规律.研究表明,不同取向角下组成小角度非对称倾斜晶界的位错对类型相同.随取向角增大晶界位错对增加,且晶界更易形成n1n2型和n4n5型位错对.外应力作用下,不同取向角晶界位错对初始运动状态均沿晶界进行攀移运动,随体系能量积累,取向角越大出现晶界位错对分解的个数越多,且均为n1n2型和n4n5型位错对发生分解反应.不同取向角下小角度非对称倾斜晶界体系自由能曲线都存在四个阶段,分别对应位错对攀移、位错对滑移及分解、位错对反应抵消形成单晶和体系吸收能量自由能上升过程.进一步对比发现随取向角增大,晶界湮没形成的单晶体系所需时间增加.     

用x射线形貌研究半绝缘砷化镓单晶胞状结构

通过x射线异常透射形貌（XRT），化学腐蚀显微观察和电子显微技术（TEM）研究了液封直拉（LEC）法生长的半绝缘砷化镓（SI-GaAs）单晶中蜂窝状胞状结构，从晶体生长和冷却过程的热应力、弹性形变引起位错的运动和反应考虑，分析了该结构的形成机理与过程.认为这是由高密度位错（EPD）运动和反应所形成的小角度晶界的集合群. 关键词： SI-GaAs 小角度晶界 胞状结构     

高温超导薄膜晶界的电传输特性

本文较系统地总结和分析了氧化物高温超导薄膜晶界的电流电压、薄膜晶界及其二维网络中的临界电流密度等电传输特性,讨论了薄膜晶界电流密度对磁场的依赖关系和各向异性特征,介绍了薄膜晶界电传输特性的光电辐射效应、化学掺杂效应和电场效应.这些针对超导薄膜晶界电传输特性的研究不仅对高温超导弱连接和电子配对机制的理解,而且对基于双轴织构和薄膜外延技术的第二代高温超导带材的发展具有重要意义.     

ZA27合金晶界处铁、稀土元素的有序化与交互作用

为从理论上揭示铁、稀土元素在锌铝合金晶界处的行为本质，建立了ZA27合金中α相大角度重位点阵晶界模型，利用递归法(Recursion)计算了晶界的电子结构(状态密度、费米能级、结构能).用晶界结构能定义合金的团簇能(有序能)，并计算了偏聚铁及稀土晶界的团簇能.计算结果表明：铁、稀土元素在锌铝合金晶界处团簇能为正值，不能形成团簇，具有有序化倾向，趋于形成稳定的金属间化合物.铁与稀土元素在晶界形成负电中心，降低晶界的费米能级. 关键词： 稀土 晶界 电子结构 有序化     

高Tc超导GdBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜双晶晶界结及双晶结光探测器

在晶界夹角分别为 2 4°,3 2°的 YSZ双晶基片上 ,制备了高 Tc Gd Ba2 Cu3O7-δ双晶超导薄膜 ,采用光刻技术在晶界上刻出了两种不同尺寸的双晶晶界结 ,在液氮温度下观测了结的直流 I-V特性 ,用 1 0 GHz微波辐照双晶结结区 ,观察到了结临界电流的压缩和 Shapiro台阶 ,表明双晶结具有约瑟夫逊弱连接行为。用上述双晶结进行光探测 ,用波长为 0 .63 2 8μm的 He-Ne激光器辐照结区 ,系统的观测了其光响应特性 ,结果如下 :噪声等效功率 NEP =1 .9× 1 0 - 1 3W,归一化探测率 D*=5.3× 1 0 9cm Hz12 W- 1 ,响应率 Rv =4 .2× 1 0 7V/W,响应时间 τ<6.3 5× 1 0 - 7s     

MgB_2超导电性的发现及新一轮高临界温度超导研究热潮

20 0 1年 1月 10日 ,在日本召开的学术会议上 ,AoyamaGakuin大学的J.Akimitsu教授宣布MgB2 显现超导电性 (Tc=39K) .紧接着的一系列研究工作表明 ,MgB2 属于BCS超导体 .这些发现引起了新一轮高临界温度超导研究热潮     

Bi2Sr2CaCu2O8超导单晶中的电阻反常行为

测量了Bi2 Sr2 CaCu2 O8单晶的ab面和c轴方向电阻 ,在其超导转变温度附近发现了反常的电阻峰出现 .其随外磁场 (>10 0Gs)和电流的增加而逐渐消失 .文章认为这个反常的电阻峰是由于单晶中超导相的不均匀分布而导致的准再进入行为 .     

高温超导GdBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜2×4阵列微桥单元及多元器件特性研究

在高 Tc超导 Gd Ba2 Cu3O7-δ薄膜上 ,采用光刻技术制成 2× 4阵列微桥单元及多元器件 ,对器件性能在液氮温度下进行了系统的观测。实验表明 ,Gd Ba2 Cu3O7-δ薄膜超导性能优异 ,稳定性很好 ,桥区尺寸较小的微桥呈现与双晶晶界结相似的 I- V特性 ,可能具有弱连接行为。而多单元串接微桥器件出现的多台阶式的特性 ,可望在红外探测计量及高频方面获得重要应用。     

Study of magnetoresistance and conductance of bicrystal grain boundary in La0.67Ba0.33MnO3 thin film

La_0.67Ba_0.33MnO₃ (LBMO) thin film is deposited on a 36.7°C SrTiO₃ bicrystal substrate using laser ablation technique. A microbridge is created across bicrystal grain boundary and its characteristics are compared with a microbridge on the LBMO film having no grain boundary. Presence of grain boundary exhibits substantial magnetoresistance ratio (MRR) in the low field and low temperature region. Bicrystal grain boundary contribution in MRR disappears at temperature T>175 K. At low temperature, I-V characteristic of the microbridge across bicrystal grain boundary is nonlinear. Analysis of temperature dependence of dynamic conductance-voltage characteristics of the bicrystal grain boundary indicates that at low temperatures (T<175 K) carrier transport across the grain boundary in LBMO film is dominated by inelastic tunneling via pairs of manganese atoms and tunneling through disordered oxides. At higher temperatures (T>175 K), magnetic scattering process is dominating. Decrease of bicrystal grain boundary contribution in magnetoresistance with the increase in temperature is due to enhanced spin-flip scattering process.     

台面激光核聚变中子源研究进展

通过超短脉冲激光与合适的介质相互作用,在普通光学实验室中可以产生聚变中子,经过特殊设计的固体靶结构和特殊安排的级联过程,亚ＴＷ激光即可引发光核反应产生中子,通过台面超强激光与固体靶相互作用利用对离子的自导通道径向加速机制,可获得较多的高能离子和较多的中子产率,由于超强激光辐照下大的团簇爆炸时可获得大量高能离子,团簇靶实验中实现的中子产率比相似激光能量的固体靶实验高两个量级,文章讨论了上述三种产生中     

Structural investigation of YBCO films and bicrystal grain boundary junctions

Summary We present a structural analysis of YBCO superconducting thin films fabricatedin situ by Inverted Cylindrical Magnetron (ICM) sputtering on commercial SrTiO₃ single-crystal and bicrystal substrates. A detailed structural characterization of the superconductor films was performed by using single-crystal X-ray diffractometry confirming that YBCO films have a strongc-axis orientation of the grains with a small mosaic spread. In the films grown on bicrystal substrates we observed a strong correlation with the lattice structure of the substrate. In addition, a surface analysis of the region across the grain boundary edge has been performed by using scanning electron microscopy. Paper presented at the ?VII Congresso SATT?, Torino, 4–7 October 1994.     

Anisotropic distributions of electrical currents in high-<Emphasis Type="Italic">T</Emphasis><Subscript><Emphasis Type="Italic">c</Emphasis></Subscript> grain-boundary junctions

We developed a self-consistent method for the calculation of spatial current distributions in high-T _c grain-boundary junctions. It is found that crystallographic anisotropy of high-T _c superconducting electrodes results in the effects, which previously were not taken into account for interpretations of experimental data. Among them is a significant redistribution of electrical currents in superconducting electrodes in the vicinity of a grain boundary. In particular in the case of [100]-tilt bicrystal junctions, this current redistribution results in a substantial focusing to the top or bottom part of a thickness of the grain boundary, depending on “roof”- or “valley”-type of the grain boundary. This redistribution is accompanied by generation of vortex currents around the grain boundary, which leads to self-biasing of grain-boundary junctions by magnetic field nucleated by these vortex currents. It is shown that twinning or variation of geometrical shape of the high-T _c electrode may also result in intensive redistribution of electrical currents and nucleation of local magnetic fields inside a high-T _c superconducting electrodes.     

Magnetic field dependence of conductance and conduction noise of an artificial grain boundary junction in a La0.67Ba0.33MnO3 epitaxial thin film

A single artificial grain boundary in La_0.67Ba_0.33MnO₃ (LBMO) thin film has been prepared by depositing the film on a bicrystal substrate using laser ablation technique. We investigated the magnetic field dependence of magnetoresistance and conductance-voltage characteristics of the grain boundary at 77 K. A decrease of nonlinearity of current-voltage characteristics was observed upon application of magnetic field. The results are explained by assuming the presence of two different types of parallel conducting channels (metallic and highly resistive) across the grain boundary. The analysis of the results reveals that the application of magnetic field suppresses magnetic disorders at the grain boundary region and increases metallic conduction channels across the grain boundary. The temperature dependence of the conduction noise of the bicrystal grain boundary was measured at 0 and 1.5 kG magnetic field and compared with a microbridge on the LBMO film having no grain boundary. The presence of the grain boundary was found to enhance noise by one order of magnitude. The noise of a bicrystal grain boundary showed a decrease in the presence of 1.5 kG magnetic field for T<210 K. This decrease of noise confirms that the application of a magnetic field induces more metallic channels across the grain boundary.     

双光子吸收三维数字光存储

双光子吸收三维数字光存储是实现超高密度光存储的一种重要方法,双光子吸收几率与作用光强的平方成正比,使得只有位于焦点小范围内的记录介质受到激发,双光子吸收激发的光致聚事作用,光致变色作用、光致荧光漂白、光折变等效应,引起这一小范围内记录介质的光学性质发生改变,结果能将信息写到亚微米尺度的体积单元中,实现三维数字光存储,这种双光子吸收三维数字光存储密度可达10^12Bits/cm^3。文章介绍了双光子吸收三维数字光存储的原理和进展。