Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ晶格缺陷、电性能与氧渗透研究

对新型氧渗透材料Ba0 .5 Sr0 .5 Co0 .8Fe0 .2 O3 -δ(BSCF)进行了O2 TPD表征、非化学计量 (δ)测定、电导率 (σ)测量和氧渗透性能测试的研究 .结果表明 ,经纯氧气氛处理后的BSCF ,其O2 TPD谱存在三个失氧峰 :低温峰对应于晶格中V O 位置上的吸附氧 ,高温区两个峰对应于晶格中两种不同位置的晶格氧 ;σ对温度的实验表明 ,不论在升温还是降温过程中 ,σ在 470℃左右均出现极大值 ,可能与BSCF体系的δ值随温度变化相关 ;氧渗透实验表明 ,850℃以上 ,BSCF的氧渗透率JO2 较大 ,达到 1μmol/cm2 s ,活化能较低 ,Ea =63 .1kJ/mol ,而低于 850℃时 ,存在相分解     

稀土元素替代Y对YBa_2Cu_3O_(7-δ)氧吸附性能的影响

用热重法研究了RBa2Cu3O7-δ(R=Gd、Er、Eu、Dy、Sm、Ho和Nd)及Y1-xLaxBa2Cu3O7-δ(x=0.1,0.5和1.0)共10种材料在高温下的氧吸附—脱附性能。结果表明,随着温度的升降循环,仅NdBa2Cu3O7-δ(R=Gd)和Y1-xLaxBa2Cu3O7-δ的氧吸附—脱附性能有较好的重复性,其余的6个样品的重复性都很差;并且这10种样品的质量变化率都没有YBCO的大。     

Co掺杂对YBa2Cu3O7-δ微观结构及透氧性能的影响

利用XRD、TG和标准四电极法研究了YBa2Cu3-xCoxO7-δ(x=0~0.5)混合导体的结构和性能,稳态法考察了Co掺杂量对膜材料透氧性能的影响。实验表明当x<0.05时,Co掺杂可以提高透氧量,在x=0.05时达到最大值(940℃,厚1.4mm的膜材料透氧量为0.53ml/min.cm2)。当x>0.05透氧量开始减小,当x>0.01后,透氧量下降到比未掺杂的YBa2Cu3O7-δ还要小。从晶格结构与Co掺杂量的关系及Co-O键能与Cu-O键能的差别对透氧量随Co掺杂量的变化进行了讨论。     

Y_(0.5)Gd_(0.5)Ba_2Cu_3O_(7-δ)体系中通氧时间对超导转变温度的影响

研究了高温氧化物超导体Y0.5Gd0.5Ba2Cu3O7-δ体系中通氧时间对超导转变温度及超导转变温区的影响。Y0.5Gd0.5Ba2Cu3O7-δ样品是按相等摩尔数的Gd与Y元素配比,采用传统的固相反应法烧结而成的多晶块材。实验结果显示:Y0.5Gd0.5Ba2Cu3O7-δ烧结样品与YBa2Cu3O7-δ烧结样品均具有很好的单相性,在一定的通氧条件下其超导临界转变温度TC与超导初始转变温度TCO值相对YBa2Cu3O7-δ烧结样品有提高。文中对此结果进行了讨论。     

Zn掺杂的YBa2(Cu1-xZnx)3O7-δ(x=0, 0.01, 0.02)体系的反常霍尔效应

利用脉冲激光沉积(PLD)方法制备了c轴取向的高质量YBa2(Cu1-xZn)3O7-δ(x=0, 0.01, 0.02)外延薄膜.超导临界温度随Zn掺杂量增加而较快地下降,与单晶样品的结果相符.在强磁场下的输运测量发现YBa2(Cu1-xZn)3O7-δ系列样品在Tc附近均出现反常的Hall电阻率符号反向,但其Hall电导率σxy随磁场的变化关系与氧欠掺杂的YBa2Cu3O6.66存在很大差异,说明Zn掺杂和氧掺杂对混合态中的磁通涡旋性质的影响有显著不同.     

氧等离子体处理对淬火YBa2Cu3Oy的影响

本文研究了氧等离子体处理对YBa2Cu3Oy超导性的影响.在室温下,电离氧气产生氧等离子体,用它对淬火YBa2CuOy样品进行处理,结果表明:经氧等离子体处理的淬火YBa2CuOy样品能在短时间内产生90K相,而且90K相的含量随处理时间的增加而增加,但它们的含氧量并没有增加.实验结果预示:在室温下,氧等离子体能"整理"YBa2Cu3Oy超导体的Cu(1)-O面中a轴上的氧空位并使其有序,而在b轴上形成Cu(1)-O链,产生90K相.     

Co掺杂对YBa_2Cu_3O_(7-δ)电阻率与塞贝克系数的影响

用固态反应法制备了YBa2Cu3-xCoxO7-δ(x=0.0,0.1,0.2,0.5)样品,研究了Co掺杂对YBa2Cu3O7-δ高温区的电阻率和塞贝克系数的影响。随着Co含量的增加,样品的电阻率和塞贝克系数逐渐增大,从金属性导电转变为p型半导体导电。x=0.2和0.5样品的电导活化能在500K处发生突变,高温区的活化能大于低温区的活化能。通过塞贝克系数与温度的关系,计算出x=0.2和0.5样品的费米能级分别为0.02和0.12 eV。当温度高于650-700K时,氧脱附显著影响样品的电输运性质,导致电阻率和塞贝克系数随温度增加而增大。     

脉冲激光沉积制备YBa2Cu3O7-δ/Nb-doped SrTiO3双层结

超导体/半导体结(Superconductor/semiconductor p-n junction)在制备场效应管,晶体管方面具有巨大的潜力.本文通过脉冲激光沉积的方法,使用Nb掺杂的(100)方向SrTiO3作为薄膜衬底,沉积了厚度约为350nm c轴取向的YBa2Cu3O7-δ薄膜,从而得到YBa2Cu3O7-δ/Nb:SrTiO3双层结.R～T曲线,以及XRD曲线显示YBa2Cu3O7-δ薄膜具有良好的超导电性和晶体结构,在零磁场不同温度下测量得电流-电压曲线显示YBa2Cu3O7-δ/Nb:SrTiO3构成的超导体/半导体双层结在小于YBa2Cu3O7-δ临界转变温度Tc时具有p-n结整流特性,当大于YBa2Cu3O7-δ超导转变温度时,呈现出非典型肖特基结的特性.     

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×(NdBa2Cu3O7-δ(m)/YBazCu3O7-δ(n))的多层膜和准多层膜(单元层NdBa2Cu3O7-δ较厚而YBa2Cu3O7-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,77 K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.     

暂态热重法分析混合导电材料YBa_2Cu_3O_(7-δ)的透氧性能

用暂态热重法研究了 YBa2 Cu3O7-δ(YBCO)粉末在不同的温度下 N2 → O2 → N2 交变气流中的吸氧、脱氧过程 ,估算了其在不同温度下的氧吸附速率、氧脱附速率。结果表明 ,YBCO对氧有强烈的选择吸附性 ,并且其吸氧、脱氧过程是可逆的 ,氧吸附过程较迅速 ,而氧脱附过程则较缓慢 ;氧吸附或氧脱附过程在开始阶段是表面扩散 ,以后主要是体扩散。