YBa_2Cu_3O_(7-y)单晶体的研制

用助熔剂缓冷法成功地生长出了YBa_2Cu_3O_(7-y)单晶体。晶体的最大尺寸可达2×1×0.5mm~3。单个晶粒的粉末X射线衍射确认该晶粒为正交的YBa_2Cu_3O_(7-y)相。劳厄照相证明此晶粒为单晶体。对上述单晶体的交流磁化率测量表明,该晶体的超导转变温度为90.5K。对生长中观察到的一些现象也进行了简单讨论。     

氧化物超导体YBa_2Cu_3O_(9-x)的交流磁化率研究

我们研究了不同烧结次数的单相氧化物超导体 YBa_2Cu_3O_(9-x)(x 2)超导体的AC磁化率随温度的变化.发现在低于Tc后磁化率曲线大致可分为随温度线性变化(占10K 温度范围)的陡降区和平缓的尾巴区。并对此提出了定性的解释。     

烧结次数对YBa_2Cu_3O_(7-y)样品比热的影响

本文测量了四个具有同一配方但烧结次数不同的 YBa_2Cu_3O_(7-y) 样品在 T_c 附近的比热,发现随着烧结次数的增加,比热反常△C 有增大趋势.且转变宽度变窄,但变化不显著。此结果表明增加烧结次数可以使样品在 T_c 处的超导成份增多,但并非是提高超导质量的理想途径.     

YBa_2Cu_(3-x)Sn_xO_(7-y)体系的结构及超导电性

本文系统地研究了 Sn 含量对 YBa_2Cu_(3-x)Sn_xO_(7-y)体系超导电性和结构的影响.结果发现,在 x=0—1.1范围,该体系的零电阻温度均在90K 以上.当 x≥1.3时,在液氮温区不超导.X 射线衍射分析表明,该体系中的123相和未知新相的结构随 Sn 含量的增大呈现有规律的变化.结合透射电镜的分析,初步得出此新相可能是结构畸变了的 BaSnO_3;123相中,当x=1.0时,在123相中约有0.2个 Cu 被取代.占 Cu 总量的6%左右.由此我们认为:Sn替代 Cu 后新生成的相在较宽广的组分范围调制了123相的结构,稳定了123相.少量的 Sn进入123相后,替代了 Cu-O 链中 Cu 的格位,破坏了 Cu-O 链,但仍保持90K 以上的超导性,由此表明 Cu-O 链对高温超导可能不起主要作用.     

YBa_2Cu_(3-x)Ni_xO_(7-y)体系的热稳定性和超导电性

制备了YBa_2Cu_(3-x)Ni_xO_(7-y)(x=0.025,0.05,0.075,0.1,0.25和0.5)系列单相样品.测量了样品的热分解温度、电阻-温度关系.发现:随着 x 值的增大,样品的热稳定性下降.T_c 下降,同时电阻率ρ增加.热稳定性与 T_c、ρ之间呈规律性地变化.我们认为,样品的热稳定性越差,晶格的振动越大,从而导致对电子的无规散射增强.这也许正是该系统中明显的电子局域化效应的起因.     

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.     

YBa_2(Cu_(1-x)Sn_x)3O_(7-y)超导体的磁弛豫和钉扎

我们制备了一组 YBa_2(Cu_(1-x)Sn_x)_3O_(7-y)多晶超导样品,在77K 时测量了它们的磁滞回线和增场磁弛豫率,计算了它们的钉扎势 U_0结果表明,在相同制备工艺条件下,掺锡样品的钉扎势比不掺锡(x=0)样品的高.结合 TEM、X-射线衍射和喇曼谱分析结果,我们认为YBa_2Cu_3O_(7-y)超导体中的位错不是主要钉扎中心,掺锡样品中的β-Sn 正常粒子可能是有效的钉扎中心.     

MBa_2Cu_3O_(7-y)氧化物超导体的不稳定性研究

本文研究了长期存放于空气中的氧化物超导体GdBa_2Cu_3O_(7-y)和EuBa_2Cu_3O_(7-y)样品的不稳定性,指出其超导性质退化是因为与空气中的CO_2气体和水蒸气发生反应,导致样品分解为BaCO_3、CuO以及Gd或Eu的氧化物而引起的。     

正交和四方YBa_2Cu_3O_(7-x)的热膨胀系数

用电容法测量了正交和四方YBa_2Cu_3O_(7-x)的热膨胀系数与温度的关系。结果表明,正交样品在205K附近,四方样品在92—130K之间热膨胀系数有异常。估计前者可能与晶格的不稳定性有关,说明具有较强的电-声子相互作用,后者可能与结构转变有关,因此破坏了高温超导电性。同时也发现正交样品在92K热膨胀系数有微小跳跃。由此估计了压力效应。     

YBa_2Cu_3O_(7-x)分子筛的制备与应用

用不同原料或加入添加剂的方法研究了 YBa2 Cu3O7- x( YBCO)对氧的“呼吸”性能的影响。研究发现 ,加入 5 %～ 1 0 %的萘作为添加剂是提高 YBCO分子筛除氧效果的有效途径。利用加萘的YBCO分子筛已经生产出高纯氮气     

YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体磁弛豫

我们用振动样品磁强计研究了多晶和熔融织构 YBa_2Cu_3O_(7-δ)样品磁弛豫特性.发现在液氮温度77K 下,两种样品的零场冷磁化强度 M 仍随时间 t 呈对数衰减.表明 P.W.Ander-son 的经典磁通蠕动理论在该温度下适用于高 T_c 氧化物超导体.实验还给出了磁弛豫S=-((?)M)/((?)lnt)随外场的变化关系.对于多晶样品,当外场 B>B~*(穿透场),S 正比于 B~(-α),文中对这一关系进行了解释.     

YBa_2Cu_3O(7-δ)/势垒层/YBa_2Cu_3O_(7-δ)三层结构的制备

本文采用射频磁控溅射法分别以 CeBa_2Cu_3O_(7-δ)和 MgO 为势垒层,原位制备出 YBa_2Cu_3.O_(7-δ)/CeBa_2Cu_3O_(7-δ)/YBa_2Cu_3O_(7-δ)和 YBa_2Cu_3O_(7-δ)/MgO/YBa_2Cu_3O_(7-δ)三层结构.文中给出了一些初步的实验结果,它们表明:在 YBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜与势垒层之间有较严重的互扩散.     

YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体临界温度与氧含量关系的重正化群和分形理论研究

本文提出:在 YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体中,当δ增加时,在 Cu-O 链层上氧的分布可以用点渗流模型描述.在渗流阈值时,渗流集团具有标度不变性的分形结构,可以用实空间的重正化群方法研究;Cu-O 链层氧渗流网络的分形结构可以通过电荷转移过程调制 Cu-O 面上载流子的结构,使其具有分形结构.如此,在考虑到用载流子分形结构上的分形子与声子的耦合代替周期结构上的电声耦合,利用超导的强耦合理论,计算出了临界温度 T_c 与δ之间的关系曲线,它与实验结果相符合.     

YBa_2Cu_3O_(7-δ)中的磁有序和超导电性

我们在一块 Y-Ba-Cu-O 的薄膜上发现存在两次电阻转变,其一发生在120K 到室温的某一温度,另一个转变总是发生在90K.微型磁扭摆实验及 A.C 磁化率实验表明发生在较高温区的电阻跃变伴随着磁有序化;而发生在90K 的跃变是超导转变.作者认为发生在高温区的磁有序与氧空位的完全有序和 Cu^(3+)/Cu^(2+)的比值有关.     

YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体的微波特性

本文对YBa_2Cu-3O_(7-δ)材料的表面阻抗的系列研究工作进行了归纳.与经典超导体相比,该类氧化物超导体的微波表面电阻在低温区所呈现的反常,当源于材料的内在特性.我们认为它是材料中存在一定量的未配对载流子所致;而其中 CuO 链的影响是应当考虑的.基于YBa_2Cu_3O_(7-δ)的格胞排序组构,借鉴 Allender 模型,我们提出了修正电导率σ.∝ln(Δ/(?)ω)·[c_1e~(-Δ/K_BT)+(1-c_1)((K_BT)/Δ)]来表征材料的传导电性.基于该设想的微波表面阻抗理论值能很好地吻合实验数据;进而,据此可估计出 YBa_2Cu_3O_(7-δ)的序参数值.如 H_c_1H_c_2,ξ,Δ(0),l.     

YBa_2Cu_3O_(7-x)的高温氧呼吸特性

采用热分析仪和高温静态吸附等实验研究了 YBCO材料的氧的呼吸特性。实验表明 ,该材料对氧有强烈的选择吸附性 ,并且呼吸过程可以很好的重复。提出了把 YBCO做为除氧分子筛的设想。     

YBa_2Cu_3O_7基面电子态特性计算

用散射理论描述了 YBa2 Cu3O7( 0 0 1)面的电子能带结构。用近似到第三近邻的紧束缚模型得到了 YBCO的体电子态密度 ,Cu O及 Cu O2 的表面态密度和表面投影能带 ,进而分析了 Cu O和 Cu O2 的表面态密度的特点及与体态密度的差别。     

YBa_2Cu_3O_(7-x)对氧的检测灵敏度和响应速度

研究了高温超导体 YBa2 Cu3O7- x块材和厚膜在温度区间 40 0℃到 85 0℃电阻率随环境氧分压的变化关系 ,初步探索了其作为氧传感器材料的可能性。并研究了 YBa2 Cu3O7- x在不同温度条件下对氧的检测灵敏度和响应速度。实验表明 YBa2 Cu3O7- x对氧有较强的选择性 ,同一温度下电阻率随氧分压的增大而减小 ,且有较快的响应速度。氧分压减小时电阻率增大 ,块材响应速度较慢 ,但是制成厚膜后可提高其响应速度     

YBa_2(Cu_(1-x)Ni_x)_3O_(7-y)中Ni替代少量Cu对电子结构及超导电性的影响

本文用Recursion方法计算了YBa_2Cu_3O_7及Ni替代其中Cu(2)晶位后的电子结构态密度,认为Ni替代后使得CuO_2面上空穴载流子浓度增加,这是破坏高温超导电性的重要原因之一。