125K TlBaCaCuO超导体的制备及其转变温度的退化

利用分步反覆烧结法制备了125K 零电阻转变温度的 TlBaCaCuO 超导体.磁化强度测量肯定了零电阻测量的结果.EDAX、XRD、HREM 及 ED 实验证明这种样品是多相的,主要由 Tl_2Ba_2CaCu_2O_x 及 Tl_2Ba_2Ca_2Cu_3O_y 组成.样品的主要参量如 T_c 等的时效实验延续了一年.发现 T_c 在时效后有了显著降低.讨论了这一现象的起因.     

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：     

新型1223相高T_c超导层型铜氧化物(Tl,M)(Sr,Ba)_2Ca_2Cu_3O_z(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)Sr_2Ca_2Cu_3O_5等4个系列1223相层型铜氧化物。在M存在的情况下,适量的Ba部分取代Sr,有利于(Tl,M)基1223相化合物的形成,然而,当y=0,即无Ba存在时,过量Tl对(Tl,M)基1223相化合物的形成十分必要。电阻和交流磁化率测量都显示,有Ba存在时的这些化合物超导电性T_c(ρ=0)均在100K以上,(Tl_(0.75)Cr_(0.25))(Sr_0.5Ba_1.50)Ca_2Cu_3O_x的T_c(ρ=0)可达113K,纯Sr系列掺V1223相化合物的超导电性略高于相应的掺Cr的化合物的超导电性,其中(Tl_0.75V_0.25)Sr_2Ca_2Cu_3O_x的T_c(ρ=0)可达105K。此外,作者还详细研究和讨论了M(Cr或V)量和Sr/Ba比对(Tl,M)基1223型铜氧化物形成和超导电性的影响。     

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.     

多晶Tl2Ba2Ca2Cu3Oy超导体钉扎研究

我们测量了高温超导体 Tl_2Ba_2Ca_2Cu_3O_y 多晶样品的磁化强度弛豫及在小场,高场情形下的磁滞回线,并推出了该样品的钉扎势 U_0 在77K 的温度下随外加磁场的变化关系:当20mT<μ_0H<106mT 时,U_0∝H~(-0.1),当230mT>μ_0H>106mT,U_0∝H~(-0.8).我们认为这是由于随着外场增加,起主要作用的钉扎中心从样品中超导颗粒间钉扎转向超导颗粒内部钉扎.小场下的磁滞回线及扫描电镜形貌相表明该样品具有颗粒性质.     

无孪晶的LaBa_(2-x)Ca_xCu_3O_y系统的磁临界电流

测量了无孪晶的LaBaCaCu_3O_y和LaBa_(1.5)Ca_(0.5)Cu_3O-y的磁临界电流J_c,其数值及随温度的变化都与YBa_2Cu_3O_y系统比较接近,而与Tl_2Ba_2ca_2Cu_3O_y明显不同。这表明孪晶并不是使这些材料的临界电流有差别的主要因素。     

无孪晶的LaBa_(2-x)Ca_xCu_3O_y系统的磁临界电流

测量了无孪晶的LaBaCaCu_3O_y和LaBa_(1.5)Ca_(0.5)Cu_3O-y的磁临界电流J_c,其数值及随温度的变化都与YBa_2Cu_3O_y系统比较接近,而与Tl_2Ba_2ca_2Cu_3O_y明显不同。这表明孪晶并不是使这些材料的临界电流有差别的主要因素。     

氧化物超导体的热电势率

测量了 YBa_2Cu_3O_(7-x),Tl_2Ba_2Ca_2Cu_3O_(10)和 Bi_(1.5) Pb_(0.5),Ca_2Sr-2Cu_3Oy 等氧化物超导体的热电势率与温度的关系,发现在超导转变前,都有一明显的峰.在温度较高时,热电势率与温度的关系可用 S=AT+B/T 表示,因而,在这些高温超导体中声子曳引热电势不能忽略,存在电-声子相互作用,我们还由热电势数据估计了上述三种氧化物超导体的费米能,它们分别为1.05eV、2.98eV 和3.24eV.     

高温超导体Tl_2Ba_2Ca_2Cu_3O_y磁性质研究

测量了高温超导体 Tl_2Ba_2Ca_3Cu_3O_y 多晶样品的磁化强度与温度及磁场的关系。发现至少在90K 到200K 的温区样品有顺磁性.顺磁磁化率为10~(-4)量级,并随温度和磁场增加而缓慢减小.样品在116K 左右以下温度出现抗磁性,它随温度和磁场而变化的速度大大超过顺磁性.这两种磁性可以共存,但在2Tesla 以上磁场中,由于两种磁性的大小可相比拟导致样品磁性质的不稳定.由实验结果得到了 H_(c2)(0).讨论了顺磁性的来源以及在 TlBaCaCuO高温超导体中引进磁性杂质作为磁通钉扎中心以提高临界电流的可能性.     

Tl_4Ba_3Ca_3Cu_4O_y系统的超导电性和磁化反常

Tl_4Ba_3Ca_3Cu_4O_y 氧化物超导体中存在100K 和120K 两个超导相.测量电流为10mA 时,零电阻超导 T_c 为119K.DC 磁化结果表明:在77K 时不可逆场约为2200O_e,冻结磁通密度11.6G,样品是弱钉扎Ⅱ类超导体.Meissner 效应测量结果表明:Meissner 信号的61%是120K 相的贡献,39%是100K 相的贡献.超导体积的上限和下限的比较,不同磁场和测量电流的 R(T)超导转变以及磁化反常表明:我们的样品中存在着大量的弱连接超导电性,并构成邻近效应超导体,研究了它的日 H_(c2)(T).并由邻近效应超导体的磁化曲线演算出它的超导参量.     

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。     

零电阻温度高于100K的纯Bi-Sr-Ca-Cu-O材料的制备及其超导电性

采用固相反应法制备名义组分为 Bi_3Sr_2Ca_2Cu_3Oy(3223),Bi_2Sr_2Ca_3Cu_3Oy(2223),Bi_2Sr_2Ca_6Cu_7Oy(2267)的纯 Bi-Sr-Ca-Cu-O 体系的样品.对样品进行了物相分析.电阻率和磁化率测量,结果表明:①组分为3223,2223样品的零电阻温度分别为110.5K 和101K,样品的零电阻温度 T_(ce)与其高 T_c 相的含量并无十分明显的联系;②样品中富 Bi 比富 Ca 更有利于提高零电阻温度.作者认为,样品中富 Bi 有利于改善晶界的导电性能,是提高零电阻温度的主要因素.     

零电阻温度高于100K的纯Bi-Sr-Ca-Cu-O材料的制备及其超导电性

采用固相反应法制备名义组分为 Bi_3Sr_2Ca_2Cu_3Oy(3223),Bi_2Sr_2Ca_3Cu_3Oy(2223),Bi_2Sr_2Ca_6Cu_7Oy(2267)的纯 Bi-Sr-Ca-Cu-O 体系的样品.对样品进行了物相分析.电阻率和磁化率测量,结果表明:①组分为3223,2223样品的零电阻温度分别为110.5K 和101K,样品的零电阻温度 T_(ce)与其高 T_c 相的含量并无十分明显的联系;②样品中富 Bi 比富 Ca 更有利于提高零电阻温度.作者认为,样品中富 Bi 有利于改善晶界的导电性能,是提高零电阻温度的主要因素.     

Tl_2Ba_2Ca_2Cu_3O_(10)近单相超导体的制备

本文报道用特制的可耐30个大气压保护的密封炉制备近单相Tl_2Ba_2Ca_2Cn_3O_(10)超导体,它的零电阻温度和抗磁起始温度均为124K。结果表明样品的2223相含量直接与采用的标称配比有关。样品的超导性主要依赖合成期间对T1损失的控制。退火过程中理想的氧压也改善超导电性。该系统兼有封管式和快速反应二种方法的优点。     

关于YBa_2Cu_3O_x-PrBa_2Cu_3O_x-YBa_2Cu_3O_x多层膜的研究

采用磁控溅射法研制了 YBa_2Cu_3O_x-PrBa_2Cu_3O_x-YBa_2Cu_3O_x 多层外延膜.上、下 YBa_2·Cu_3O_x 层的零电阻转变温度分别是80K 和82K.在77K 测量得到 PrBa_2Cu_3O_x 隔离层的电阻率约为 8×10~4Ω·cm.     

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.     

退火温度对柠檬酸盐热分解法制备的Y_1Ba_2Cu_3O_y块体材料的影响（英文）

本文研究了不同退火温度对Y_1Ba_2Cu_3O_y块体材料形成的影响.通过XRD,SEM表征方法检查了Y_1Ba_2Cu_3O_y相的形成和微结构特点.从XRD图谱可以得到在860℃到930℃热处理温度下,都能形成正交相的Y-123.观察柠檬酸盐热分解法制备和固相反应法制备的Y_1Ba_2Cu_3O_y的SEM照片,柠檬酸盐热分解法制备样品晶粒尺寸远远小于固相反应法制备样品,并且随着热处理温度的升高,晶粒尺寸有所增加,孔洞数减小.随后测量了样品的R-T曲线.对于880℃,910℃,880℃热处理12h的样品,在正常态具有很好的金属性,Tc,onset,Tc,zero最高.柠檬酸盐热分解法制备样品的R-T曲线的转变宽度与固相反应法制备样品的曲线相近.最后,通过拉曼光谱检查880℃,910℃,900℃,热处理条件下样品,O(4)-Ag峰的位移在502.7cm~(-1),表明样品良好的正交结构和超导特性.     

T1-1223超导体及其复Ag带的制备

研究了用部分熔化法制备Tl-1223超导体的工艺.样品的名义组成为(Tl_(0.5)Pb(0.5))(Sr_(0.8)Ba_(0.2))Ca_2Cu_3O_y。经熔化退火的样品,其磁化电流在77K和1T下大于2×10~4A/cm~2。用熔化—退火的超导粉作原料制得的复Ag带短样,J_c达1.6—1.7×10~4A/cm~2(77K,OT)。采用烧结后的超导粉作原料,在制备复Ag带的工艺中,如用熔化—退火的热处理制度,可以免除单轴压的冷加工工艺,这对长带的制备将带来很大的便利。     

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.     

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.