新型1223相高Tc超导层型铜氧化物(Tl,M)(Sr,Ba)2Ca2Cu3Oz(M=Cr,V)

纯的TlSrCaCuO体系难以制备1223型超导铜氧化物,报道了合成和用粉末X射线衍射、电子衍射鉴定了一大类新型1223相高T_c超导层型铜氧化物(Tl_(1_x)M_s)(Sr_(2_y)Ba_y)Ca_2Cu_3O_x,其中M为Cr或V,包括(Tl_(0.75)Cr_(0.25)(Sr_(2_y)Ba_y)Ca_2Cu_3O_x,(Tl_(0.75)V_(0.25))(Sr_(2_y)Ba_y)Ca_2Cu_3O_x,(Tl_(1_x)Cr_x)Sr_2Ca_2Cu_3O_x和(Tl_(1_x)V_x 关键词：     

(Ca_(0.9)Sr_(0.1))CuO_2和(Ca_(0.89)Sr_(0.11))_2CuO_3晶体结构分析

本文报道在制备高 T_c 氧化物材料中发现的两个新相的晶体结构.其一是(Ca_(0.9)Sr_(0.1))CuO_2,空间群属 P_(4/mmm),a=3.8644(?),C=3.2135(?);其二是(Ca_(0.89)Sr_(0.11)_2CuO_3,空间群为 I_(mmm),a=3.2826(?),b=3.7938(?),C=12.290(?).(Ca_(0.9)Sr_(0.1))CuO_2是 Bi 系和 Tl系超导氧化物结构的基本单元.     

高T_c氧化物Bi_(1.4)Pb_(0.6)Sr_2Ca_2Cu_3O_y大块超导体的弱连结和弱钉扎性质

掺Pb的Bi_(1.4)Pb_(0.6)Sr_2Ca_2Cu_3O_y氧化物是一个以110K 超导相为主的高 T_c 超导体,其零电阻 T_c 为107.1K. dc Meissner 效应表明,110K 相占样品体积的8.2%,85K 相占1.6%.不同磁场下的排磁通(Meissher)效应,超导体所占体积上限和下限的比较,不同磁场和测量电流的 R(T)超导转变,表明了样品中存在着丰富的弱连结超导电性.研究了弱连结超导体的 H_(c2)(T).直流磁化和 I_c(B)特性结果表明,大块 Bi_(1.4)Pb_(0.6)Sr_2Ca_2Cu_3O_y,是个弱钉扎Ⅱ类超导体,它的 H_(cl)(77K)=25Oe,且磁化曲线中有两个峰.加热实验表明,当温度升高到355K 时,样品的正常态电阻增加,零电阻超导 T_c 从107.1K 退化到99.5K.     

高T_c氧化物Bi_(1.4)Pb_(0.6)Sr_2Ca_2Cu_3O_y大块超导体的弱连结和弱钉扎性质

掺Pb的Bi_(1.4)Pb_(0.6)Sr_2Ca_2Cu_3O_y氧化物是一个以110K 超导相为主的高 T_c 超导体,其零电阻 T_c 为107.1K. dc Meissner 效应表明,110K 相占样品体积的8.2%,85K 相占1.6%.不同磁场下的排磁通(Meissher)效应,超导体所占体积上限和下限的比较,不同磁场和测量电流的 R(T)超导转变,表明了样品中存在着丰富的弱连结超导电性.研究了弱连结超导体的 H_(c2)(T).直流磁化和 I_c(B)特性结果表明,大块 Bi_(1.4)Pb_(0.6)Sr_2Ca_2Cu_3O_y,是个弱钉扎Ⅱ类超导体,它的 H_(cl)(77K)=25Oe,且磁化曲线中有两个峰.加热实验表明,当温度升高到355K 时,样品的正常态电阻增加,零电阻超导 T_c 从107.1K 退化到99.5K.     

Tl系1223相超导体的不可逆线

研究了(Tl_(0.5)Pb_(0.5))(Sr_(0.8)Ba_(0.2))_2Ca_2Cu_3O_y超导体的不可逆场H~*(T),并与Y系、Bi系和Tl1212相超导体作了比较。实验表明,在77K下Tl 1223相的不可逆场高达5T。证明了该材料在高温下的磁通钉扎比Bi系超导体和Tl 1212相超导体强得多,并对此作了讨论,由磁滞回线估计的磁化电流密度J_c在77K和2T磁场下大于10~4A/cm~2。     

使用基体烧结方法进行高温超导体Bi_(1.6)Pb_(0.4)Ca_2Sr_2Cu_3O_x的制备和研究

使用基体烧结方法,得到零电阻温度为109K 块状高温超导体 Bi_(1.6)Pb_(0.4)Ca_2Sr_2Cu_3O_x.测量了样品的电阻率、AC 磁化率与温度的关系,进行了 X 射线衍射、SEM 及 EDX 等分析,初步地研究了高 T_c2223相在不同热处理条件下的形成和分解.实验结果表明,在860℃,200h热处理条件下,样品基本上属于高 T_c2223相,其品格参数为 a=b=5.408(?),c=37.110(?).当热处理时间低于200h 时,样品中高 T_c2223的体积随热处理的时间增加而增大.在300h 热处理后的样品中,部分高 T_c2223相已经分解成为 T_c2122相和杂相.     

使用基体烧结方法进行高温超导体Bi_(1.6)Pb_(0.4)Ca_2Sr_2Cu_3O_x的制备和研究

使用基体烧结方法,得到零电阻温度为109K 块状高温超导体 Bi_(1.6)Pb_(0.4)Ca_2Sr_2Cu_3O_x.测量了样品的电阻率、AC 磁化率与温度的关系,进行了 X 射线衍射、SEM 及 EDX 等分析,初步地研究了高 T_c2223相在不同热处理条件下的形成和分解.实验结果表明,在860℃,200h热处理条件下,样品基本上属于高 T_c2223相,其品格参数为 a=b=5.408(?),c=37.110(?).当热处理时间低于200h 时,样品中高 T_c2223的体积随热处理的时间增加而增大.在300h 热处理后的样品中,部分高 T_c2223相已经分解成为 T_c2122相和杂相.     

高频溅射法制备Bi—Sr—Ca—Cu—O超导薄膜

以单晶 YSZ、YAG 为衬底,用高频溅射法制备了 Bi-Sr-Ca-Cu-O 超导薄膜,膜厚为0.5—1μm,其中两个样品的超导性能为 T_c(onset)=92K,T_c(mid)=78K,T_(ce)=42K 和T_c(onset)=95K,T_c(mid)=78K,T_(ce)=36.5K,经分析,后者的组成近似地为Bi_2Sr_2Ca_1Cu_2O_x.对靶组分、溅射和热处理条件与生成的膜成分、物相、形貌以及超导电性的关系做了讨论.     

高压处理对Bi1Sr1Ca1Cu2Oy超导电性的影响

本文在高T_c超导体Bi_1Sr_1Ca_1Cu_2O_y常压制备的基础上,研究了热压烧结和冷压处理对其形成、结构及超导电性的影响,并与常压结果进行了比较。结果表明,高压可以使样品的合成时间缩短,合成温度降低。但同时它也抑制了晶格参数较大的相(高T_c相)的形成,使小晶格参数的杂相含量增多。对于提高样品的超导电性而言,1.5 GPa是一个较好的压力点。     

Bi_(1.9)Sb_(0.1)Sr_2Ca_2Cu_(2+x)O_y 的超导特性(x=0,0.4,0.8,1.0,1.2,1.6)

文中报道了 Bi_(1.9)Sb_(0.1)Sr_2Ca_2Cu_(2+x)O_y,系列的交流磁化率测量及 X 射线衍射结果,发现超导转变温度对于 Cu 的组份非常敏感,当 x=0.4时,样品在136.5K 出现抗磁性,其 X 射线衍射图中新相衍射峰较85K 超导相的峰更强,因此 Cu 的价态和配位数在形成高和 T_c 超导相中起着至关重要的作用.     

含铅铋系2223相成相规律的研究

本文通过X射线衍射、超导电性测量、差热分析、电镜等手段对块材Bi系超导体组元的挥发、组成、烧结温度、烧结时间、临界温度T_c与2223相的形成等进行了研究。结果表明:当烧结温度小于910℃时,除Pb外其他组元的挥发没有被观测到。制备2223相的最佳配料组成是Bi_(1.70)Pb_(0.30)Sr_2Ca_2Cu_3O_x,烧结温度在830—845℃之间,烧结时间大于72小时。低于825℃样品中主超导相为2212,高于860℃,2223相难以被观测到,而2201相含量相对增多。依照本文的工艺成功地合成出2223相含量大于90％,T_c近110K,均匀性很好的块材超导体。     

(Bi,Pb)_2Sr_2Ca_2Cu_3O_y单相样品的超导电性与载流子浓度

对(Bi,Pb)_2Sr_2Ca_2Cu_3O_y单相样品进行不同条件下的热处理,通过X射线衍射、电阻-温度关系、交流磁化率,以及Hall系数等测量,发现样品均具有较好的单相性,随着热处理条件的变化,其超导转变中点温度(T_c)有规律地分布在100—110K之间,T_c随载流子浓度(n_H)的增加而升高。实验结果表明,热处理条件对样品的相结构、超导转变温度和载流子浓度均有很大影响。作者认为,Bi系2223相的T_c,n_H与热处理所导致的氧含量变化以及局域组成和结构完整性之间存在着重要的关联。     

Tl_(2-x)Eu_xBa_2Ca_2Cu_3O_y氧化物超导体

采用烧结工艺制备了名义原子组分 Tl_(2-x)Eu_xBa_2Ca_2Cu_3O_y 的若干长方条样品,式中的 x为0.08和0.1.对这些样品进行了电阻和磁化强度随温度关系的测量,发现 x=0.08的样品零电阻温度为106K,同时在此温度下出现抗磁性.X 射线衍射分析证明,x=0.08的样品为2223相,即和 Tl_2Ba_2Ca_2Cu_3O_y 相相同,Eu^(+3)代替 Tl^(+3)和计算模拟结果最符合.     

BPSCCO非晶晶化过程

用 X 射线衍射、透射电镜及电子探针等分析技术研究了熔融淬火法制备的名义成分为Bi_(1.86)Pb_(0.34)Sr_2Ca_2Cu_3O_x 的非晶晶化的相转变过程.并对不同处理温度下的氧化物析出相的形态进行分析,结果表明:在非晶晶化过程中首先析出的是2212,2202相及 CuO,CaO 等氧化物相,然后相互反应生成2223相.2212相及2223相能以交生状态存在.在晶化反应中,不出现 Ca_2CuO_3相.但 CuO,CaO 相弥散分布在超导晶粒里,并随热处理温度的提高,而聚集长大.     

Bi系高T_c超导体中高场EPR信号及其与超导电性的关系

文中研究了Bi系高T_c超导体中高场(～3300G)EPR 信号及其与超导电性的关系.实验表明上述高场 EPR 信号的出现敏感地依赖于样品的超导性质,对85K 单相的 Bi_2Sr_2Ca×Cu_2O_y.样品有一个非常明显的高场 EPR 信号,而对掺 Pb 的 Bi_(2-x)Pb_xSr_2Ca_2Cu_3O_y 体系随着110K 相比例的增多,上述的 EPR 信号明显地减弱.文中就上述现象进行了讨论,并认为上述的 EPR 信号主要是由85K 相贡献的.     

(Hg,M)-1222相铜氧化合物的合成及其超导电性研究(M=W、Mo、Ti、V、Cr)

分别用固相反应和柠檬酸盐溶胶－凝胶法制备义组成为Sr2(Gd1.5Ce0.5)Cu2Oz的前驱物,再用真空烧结的方法合成了（Hg,M)－1222相铜氧化合物（Hg0.75M0.25)Sr2(Gd1.5Ce0.5)Cu2Oz(M=W,Mo,V,Cr,Ti)。溶胶－凝胶法同固相法相比混合更均匀,反应温度低,成相情况好,改进该方法后,用溶解度较高的Ce（NO3）3代替不溶于硝酸的CeO2,制得了纯1222相。研究了不同退火条件对样品电阻温度特性的影响的影响,发现高氧压退火有助于超导转变,M＝W,Mo时得到超导体,Tc(onset)在13－27K之间。     

(Bi,Cd)Sr_2(Ln,Ce)_nCu_2O_y超导体及界面反应的光电子能谱研究

用光电子能谱研究了(Bi.Cd)Sr_2(Ln,Ce)_(?)Cu_2O_y的电子结构,以及其与铝之间的反应.芯能级结果表明:(Bi,Cd)Sr_2(Ln,Ce)_(?)Cu_2O_y系列中n=1,2和3三种材料的结果基本一致,并且类似其它超导材料中相同元素的芯能级结果.在(Bi,Cd)Sr_2(Ln,Ce)_(?)Cu_2O_y与铝的界面处,铝与(Bi,Cd)Sr_2(Ln,Ce)_(?)Cu_2O_y中的元素发生强烈反应,Bi—O,Sr—O和Cu—O键受到破坏,铜的价态从+2变为+1,并且同时伴随着超 关键词：     

YBa_2Cu_(1-x)Co_x(Cu_(1-y)Zn_y)_2O_z体系的Co,Zn共同掺杂效应

本文报道通过对YBa_2Cu_(1-x)Co_x(Cu_(1-y)Zn_y)_2O_x(0≤x,y≤0.1)体系晶体结构、氧含量、正常态电阻-温度关系、Hall效应以及超导临界温度等的综合测量,发现随着Co和Zn含量的增加,体系经历了从正交结构的超导金属向四方结构的非超导半导体的转变,超导临界温度T_c和载流子浓度n_h均迅速下降,Co和Zn的同时掺杂效应不是两者分别掺杂效应的简单叠加,而是存在着强烈的相关性。实验结果表明,Cu-O链与Cu-O平面之间的相互耦合对体系的电子输运性质和超导电性有着重大影响。还对载流子特性以及T_c与n_h之间的关系作了初步探讨。     

YBa_(2-x)Sr_xCu_3O_(7-δ)系统的超导电性与结构的关联

本文系统地研究了YBa_(2-x)Sr_xCu_3O_(7-σ)中超导电性与物相以及结构变化之间的关系。发现当0相似文献   

(Bi,Pb)_2Ca_2Sr_2Cu_3O_y体系的相结构与超导电性

本文系统地研究了 Bi_(2-x)Pb_xCa_2Sr_2Cu_3O_y 体系的成相条件,相结构,R(T),acX(T),R(H)以及 Jc(T)等物理参量.通过一系列的实验观察,给出了含 Pb 的 Bi-系超导体的成相规律和超导电性特征.观察到诸如3个超导相,两个临界磁场和临界电流等现象,并就其物理本质作了讨论.为探索高温超导电性和深入理解氧化物超导体提供了丰富的实验依据.