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.     

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（PCZA））中V^4＋离子替代Cu^2＋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）V^4＋离子替代Cu^2＋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V^4＋替代Cu^2＋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．     

Nb芯增强MgB2多芯超导线材的制备及性能研究

以Nb/Cu复合管作为外包套材料,Nb棒作为中心增强体,通过原位法粉末装管工艺(in-situ PIT)制备了不同芯丝结构的TiC 粉末掺杂MgB2/NbCu多芯线材.在高纯流动氩气保护条件下、700℃烧结2h进行成相反应.对烧结后的线材分别进行了应力-应变分析、微观结构以及超导电性等分析检测.拉伸实验分析表明,Nb芯...     

机械合金化法制备Nb_3Al_(1-x)Si_x

采用机械合金化法制备了一系列的Nb_3Al_(1-x)Si_x(x=0~0.2)多晶样品,利用高能球磨机获得Nb(Al,Si)固溶体,然后在900℃的温度下烧结将固溶体转变为超导相.XRD测试结果表明,经3小时高能球磨后Al和Si固溶到Nb中形成Nb(Al,Si)固溶体,烧结后的样品具有较好的单相性,为A15型晶体结构,并且晶格随掺杂量的增加逐渐减小.磁性测量结果表明,纯样Nb3Al的Tc约为14K,随掺Si量的增加Tc逐渐减小.结合EDX分析,所有Nb_3Al_(1-x)Si_x样品的超导电性来源于A15相,但由于随掺杂量的增加样品中Al的含量逐渐减少导致了Tc逐渐减小.     

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.     

一种制备氧化物超导材料的新方法—热压烧结

本文报道用热压烧结方法首次制备出 Y 含量不同的 YBaCuO 系超导陶瓷和化学掺杂的ErYBa_2Cu_3O_x 以及 YBa_2Cu_3(OF)_(x1)超导陶瓷.电阻与交流磁化率测量表明上述样品具有液氮温区以上的超导电性,经掺杂后的样品其零电阻转变温度(T_(co))均高于80K.与常压烧结制备的同类样品相比较,热压烧结的样品更为致密,但其超导转变较宽.若经空气或氧气流中高于1023K 温度重新加热处理后,超导电性可得到明显改善。     

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.     

Ba-Y-Cu-O系统的高温超导电性和金属-半导体相变

对不同组分及烧结条件下的Ba_xY_(1-x)CuO_(3-y)多相和Ba_2YCu_3O_(9-δ)单相超导氧化物分别作了电阻、交流磁化率和比热随温度的变化,以及X射线衍射、X射线光电子谱的测量。结果支持样品中存在大块超导电性的观点,其中对超导起主要作用的是Ba_2YCu_3O(9-δ)相。并且对于较高Tc的样品具有较大的Fermi面态密度。但含Ba量仅为0.5％(x= 0.005)的样品仍可导致非界面的高温超导电性。因此不能排除Ba以杂质原子身份影响电子结构,从而导致超导电性的可能性。另外,在x=0处观察到可能由电子推动的金属-半导体相变。     

Sr位Nd掺杂对SrBi2Nb2O9性能的影响及机理研究

采用传统固相法制备了(Sr1-3x/2Ax/2Ndx)Bi2Nb2O9(x=0,0.05,0.1和0.2)陶瓷,并系统研究了Nd离子取代Sr离子对SrBi2Nb2O9性能的影响及其作用机理.研究结果表明:Sr1-3x/2Ax/2NdxBi2Nb2O9的介电常数和介电损耗随温度变化的行为具有明显的离子松弛极化特征.Nd3+对Sr2+的部分取代,导致Sr1-3x/2Ax/2NdxBi2Nb2O9剩余极化强度Pr稍有下降,但其压电系数d33却有所增加,根据铁电热力学理论,这是Nd3+对Sr2+取代导致材料介电常数增大所致.Sr1-3x/2Ax/2NdxBi2Nb2O9的居里温度(TC)没有随Nd含量的增加而变化,拉曼光谱技术分析表明这是其NbO6八面体畸变程度没有发生变化所致.Nd3+取代Sr2+提高了材料的介电常数εr、压电系数d33、机电耦合系数Kp,同时降低了机械品质因数Qm,但是谐振频率温度系数C值没有改变.     

新超导体MgCNi3的虚晶掺杂研究

用全势线性缀加平面波方法,考虑局域自旋密度近似研究虚晶掺杂MgCNi3的超导电性和磁性.计算了自旋极化能带结构、体弹性模量和它对压力的导数、原子磁矩 m 及其变化率.计算结果表明,对于电子掺杂的Mg1-xAlxCNi3(0≤x≤0.5), 超导电性和磁涨落随掺杂量的增加逐渐减小.空穴掺杂的Mg1-xNaxCNi3,在x＝0.12处出现铁磁相变,超导电性消失.在MgCNi3少量空穴掺杂区域(0≤x<0.12),表现为超导与磁涨落共存的不稳定状态.     

Ca、Ce掺杂对Y1Ba2Cu3O7-δ的超导电性及其晶格结构的影响

本文采用柠檬酸热分解法成功制备出了Y1-xCax(Ba1-xCex)2Cu3O7-δ(x=0、0.03、0.05、0.07、0.09)的一系列样品.我们采用标准的四端引线法对系列样品的超导电性进行了测量,测量结果表明:随着掺杂量x的不断增加,Y123的起始转变温度Tonset和临界转变温度Tc都在逐渐降低.利用X射线衍射仪对系列样品的晶格结构进行了表征分析,测量结果充分验证了上述结论,同时我们也简单阐述了Y123的晶格结构是如何影响其超导电性的.     

Piezoelectric and electro optic properties of tetragonal(1-x)Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-xPbTiO_3 single crystals by phenomenological theory

An eighth-order Landau–Devonshire theory is constructed to investigate the piezoelectric and electro–optic properties of tetragonal(1- x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–x Pb Ti O3 single crystals(x = 0.38 and x = 0.4). The dielectric stiffness coefficients of the Landau potential are obtained by fitting to the dielectric properties and the phase transition temperature between cubic phase and tetragonal phase. It is indicated that tetragonal(1- x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–x Pb Ti O3 single crystals have the firstorder cubic-tetragonal phase transitions. The dielectric constants are in great agreement with the experimental results.The piezoelectric coefficients d33 and d31at room temperature are about 145 p C/N and-62 p C/N respectively which are smaller than that of(1- x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–x Pb Ti O3 single crystals around the morphotropic phase boundary.Moreover, tetragonal(1- x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–x Pb Ti O3 single crystals have the linear electro–optic coefficients rc =33.7 pm/V and rc = 28.8 pm/V for x = 0.38 and x = 0.4, respectively which are in accordance with the measurements.     

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.     

SmFeAsO0.78F0.22中Mn掺杂对超导电性的抑制效应

本文报道了Mn替代Fe对最佳掺杂的Sm-1111体系超导电性的影响.通过电输运及磁性质的测量发现Mn对Fe的替代迅速抑制了超导电性.随着Mn含量的增加,体系的电阻率ρ和磁化率M逐渐增大.对于低掺杂x＜0.25%和未掺杂样品,M接近零,对于≤1%,M从室温到超导转变几乎不变,实验指出Fe2+失去其磁性.我们提出这是由于F...     

Electronic structure and optical properties of Nb-doped Sr2TiO4 by density function theory calculation

This paper investigates the effect of Nb doping on the electronic structure and optical properties of Sr2TiO4 by the first-principles calculation of plane wave ultra-soft pseudo-potential based on density functional theory(DFT).The calculated results reveal that due to the electron doping,the Fermi level shifts into conduction bands(CBs) for Sr2 Nb x Ti1 x O4 with x=0.125 and the system shows n-type degenerate semiconductor features.Sr2TiO4 exhibits optical anisotropy in its main crystal axes,and the c-axis shows the most suitable crystal growth direction for obtaining a wide transparent region.The optical transmittance is higher than 90% in the visible range for Sr2 Nb 0.125Ti0.875O4.     

YBa2Cu3-xZnxO7-δ(x=0.0～0.5)体系的正电子寿命谱研究

利用正电子湮没谱方法,对Zn替代的YBa2Cu3-xZnxO7-δ(x=0.0～0.5)体系进行了系统研究,给出了正电子寿命参数随Zn替代含量x的变化.证明CuO2面载流子的不均匀分布乃是Zn替代引起超导电性退化的主要原因.讨论了Zn替代引起Y-123体系电子结构的变化特征并给出了初步的解释.     

Mn、Ti掺杂对NaxCoO2体系超导电性和电荷有序化影响

本文研究了Mn、Ti掺杂对Na0.3Co1-xMxO2·1.3H2O超导电性和 Na0.5Co1-xMxO2材料电荷有序现象的影响.我们成功合成了Na0.7Co1-xMxO2(M= Mn和Ti,0≤x≤0.1)系列样品,并采用不同强度氧化剂氧化脱钠,分别获得Na0.5Co1-xMxO2和水合物Na0.3Co1-xMxO2·1.3H2O (0≤x≤0.1, M= Mn和Ti).X射线衍射分析表明所有样品都是比较好的单相,它们的晶格常数随着Ti和Mn的含量发生系列变化.物性检测显示Na0.3Co1-xMxO2·1.3H2O的超导电性随着Mn和Ti掺杂量的增加明显减弱,在Mn掺杂为x=0.02 或Ti掺杂为x=0.01时其超导电性消失;磁性检测发现随着掺杂量的增加,Na0.5Co1-xMxO2电荷有序态被逐渐破坏,其中掺Mn比掺Ti对电荷有序化行为的影响更为明显.     

YBa2Cu3—xZnxO7—hδ（X=0.0~0.5）体系的正电子寿命谱研究

利用正电子湮没谱方法,对Zn替代的YBa2Cu3-xZnxO7-δ(x=0.0～0.5)体系进行了系统研究,给出了正电子寿命参数随Zn替代含量x的变化.证明CuO2面载流子的不均匀分布乃是Zn替代引起超导电性退化的主要原因.讨论了Zn替代引起Y-123体系电子结构的变化特征并给出了初步的解释.     

非磁性离子Zn和Al替代对YBCO电子结构及超导电性的影响

为了澄清非磁性离子在不同替代位置对YBCO体系超导电性影响的物理机制,本文利用正电子湮没及相关实验手段对YBa2Cu3-x(Zn,Al)xO7-δ(x=0.0～0.4)体系进行了系统研究.结果表明,Zn对Cu(2)位的占据造成电子局域化的增强效应直接影响到了载流子的配对和有效输运,对体系的超导电性产生较强的抑制,使得Tc急剧下降;而Al对Cu-O链区域的替代则是通过对电子的弱局域化效应,最终对载流子库区产生影响,弱化了载流子向导电层CuO2面的转移,从而影响到体系的超导电性.     

千米量级多芯MgB2/Nb/Cu超导线材的制备及性能研究

以无磁性的Nb作为中心增强体和阻隔层材料,无氧铜作为稳定体包套材料,采用原位法粉末装管工艺(in-situ PIT)制备了千米量级7芯导体结构的MgB2/Nb/Cu超导线带材,由于Nb/Cu包套材料具有良好的塑形加工性能,整个加工过程中未进行中间退火热处理,复合多芯线材最终加工到Φ1.4mm;在真空热处理炉中680℃保温2小时进行成相热处理;对烧结后的线材进行了微观结构、超导电性、纵向电流分布均匀性及常温力学性能等分析检测.线带材的工程临界电流密度在20K,1T磁场条件下达到2.5×104 A/cm2.结果表明该工艺能够制备实用化高性能的MgB2线带材.