Eu替代浓度对Y1-xEuxBa2Cu3O7-δ体系电子结构和超导电性的影响

利用正电子湮没和X-射线衍射技术,对Eu替代Y位的Y1-xEuxBa2Cu3O7-δ(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.8,1.0)超导体系进行了系统研究,分析了体系的电子结构和正电子寿命参数的变化特征.给出了超导转变温度Tc与Eu替代浓度x之关联.结果表明:所有Y1-xEuxBa2Cu3O7-δ样品均保持与YBa2Cu3O7-δ(Y-123)样品相同的单相正交结构;正电子平均寿命τm随Eu替代浓度x的增加而增加,反映了Eu替代Y位引起晶胞结构参量的变化不仅改变了Y位的电子密度,同时也影响了Cu-O链周围的电子密度分布及Cu-O面的层间耦合.     

Y1-xRxBa2Cu3O7-δ体系R=Eu、Gd)的正电子寿命和超导性研究

本文报道了对Y1-xRxBa2Cu3O7-δ(R=Eu、Gd)两个系列样品的超导电性研究结果.首先,发现随着Eu、Gd掺杂量x的增加,Y1-x〗EuxBa2Cu3O7-δ和Y1-xGdxBa2Cu3O7-δ的晶胞体积均随之增大,但所有样品均保持与Y-123样品相同的单相正交结构;正电子平均寿命实验结果表明Cu-O链处局域电子密度ne随Eu、Gd掺杂浓度x的增加而减小,说明Eu、Gd对Y位的替代引起晶胞结构参量的变化不仅改变了Y位的电子密度,同时也影响了Cu-O链周围的电子密度分布;超导转变温度T\-c随Eu、Gd掺杂浓度x增加而略有增加,反映了Eu、Gd掺杂虽然改变了体系的局域电子结构,但没有破坏超导所需的Cu-O链与CuO2面之间的耦合;Y位掺杂体系的超导电性与掺杂离子的磁性无关,而与掺杂离子的半径有关.     

高掺杂Sn对Y-Ba-Cu-O体系结构和性质的影响

通过对高掺杂Sn的YBa₂Cu_3-xSn_xO_7-y体系的穆斯堡尔谱测量,确定了掺杂的Sn全部以Sn⁴⁺离子形式存在,多数占据Ba,Y,Cu(2),少量占据Cu(1)位置,Sn含量x不同,其在各个位置上的占有比例也不同,超导电性测量表明,该系列样品T_c大都在77K以上,Cu(2)和Y位上的金属离子被替代对超导温度T_c影响不大,为Cu-O面不是超导的主要原因 关键词：     

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.     

Cu掺杂对高熵合金FeCrVTi相结构的影响

基于CALPHAD方法,建立了高熵合金FeCrVTiCux(x=0-1)的热力学计算模型,对Cu掺杂的高熵合金FeCrVTi相结构和屈服强度进行了讨论分析. 研究发现当x=0时,室温下FeCrVTi的相结构为BCC-A2、LAV-C14和NITI2相. 在815-1380K温度区域,该体系发生有序-无序LAVES->BCC-A2转变. 当x增加到0.2时,室温下FeCrVTiCu0.2的 LAV-C14相消失,出现了LAVES和HCP-A3相. 当x增加到0.4时,室温下FeCrVTiCu0.4出现FCC-A1相. 600K温度时,随Cu含量的不断增加FeCrVTiCux在x=0.0-1.0之间HCP-A3相成分呈线性增长,其相含量最大值位于x=1.0的位置. Cu的掺杂提高了高熵合金FeCrVTi的室温塑性和高温强度,使得FeCrVTi的室温屈服强度高于FeCrVTiCu,在600K温度下,FeCrVTiCu的屈服强度高于FeCrVTi.     

Y1-xRxBa2Cu3O7—δ体系（R=Eu、Gd）的正电子寿命和超导性研究

本文报道了对Y1-xRxBa2Cu3O7-δ（R=Eu、Gd）两个系列样品的超导电性研究结果．首先，发现随着Eu、Gd掺杂量x的增加，Y1-x]EuxBa2Cu3O7-δ和Y1-xGdxBa2Cu3O7-δ的晶胞体积均随之增大．但所有样品均保持与Y-123样品相同的单相正交结构；正电子平均寿命实验结果表明Cu—O链处局域电子密度ne随Eu、Gd掺杂浓度x的增加而减小．说明Eu、Gd对Y位的替代引起晶胞结构参量的变化不汉改变了Y位的电子密度．同时也影响了Cu-O链周围的电子密度分布；超导转变温度Tc随Eu、Gd掺杂浓度x增加而略有增加，反映了Eu、Gd掺杂虽然改变了体系的局域电子结构．但没有破坏超导所需的Cu-O链与CuO2面之间的耦合：Y位掺杂体系的超导电性与掺杂离子的磁性无关，而与掺杂离子的半径有关．     

赝能隙导致的YBa2(Cu1－xMx)3O7-δ(M=Co,Zn)薄膜的输运性质异常

报道了两类典型元素替代的超导Y123相体系-YBa2(Cu1-xCox)3O7-δ(x=001,002)和YBa2(Cu1-yZny)3O7-δ(y=0005,0010)薄膜的电阻率温度特性(ρ(T))和Hall效应(RH(T)).研究表明,Co掺杂的Y123相体系十分类似于氧欠掺杂的情况,对Co掺杂的薄膜样品,由电阻率温度特性定义的赝能隙打开的温度T分别为193和225K.而Zn掺杂的样品没有观察到赝能隙打开对电阻率温度特性的影响.由Hall效应的测量和Hall角(cotθH)定义了另一个特征温度T0, 关键词： 赝能隙 Y123相 Hall效应     

GdBa2Cu3O7-x超导体失氧与超导电性的关系--GdBa2Cu3O7-x淬火样品的EXAFS研究

本文采用EXAFS方法研究了GdBa2Cu3O7-x高Tc超导陶瓷在不同温度下淬火后各金属原子周围氧配位数及键长的变化,得出该123相超导体随淬火温度升高失氧的具体位置为O1及O4,Cu-O平面未被破坏.指出Cu-O链及O4在123相超导体中应具有重要作用.     

Y-Ba-Cu-O超导体中Cu位元素替代效应的正电子湮没研究

通过 YBa_2Cu_(3-x)M_xO_y(M=Al,Sn)系列样品正电子湮没辐射一维角关联谱的测量,系统地研究了 Cu 位替代对正电子湮没谱的影响.实验表明,Y-Ba-Cu-O 超导体的一维角关联谱由两个高斯成分组成,分别是正电子在链区和 Cu-O 平面采样湮没的反映,未能观察到相应于 Fermi 电子气湮没的抛物线部分存在.正电子湮没谱对 Cu 位元素的替代,特别是链区的替代是敏感的.正电子湮没技术可能为判断 Y-Ba-Cu-O 超导体中元素替代位置提供一些有用的信息.     

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.     

Ba位元素对超导电性的作用

通过 Sr,Ca 替代 Ba 对 Y-Ba-Cu-O 体系超导电性、晶格参数、氧含量、电子态以及晶格能影响的综合分析,作者发现:虽然 Sr,Ca 替代了 Ba 的位置,但对 Cu-O 面和 Cu-O 链之间的耦合程度影响很大,使 Cu 的电子态有了明显的改变,体系的晶格稳定性下降.据此,作者提出:Ba 位元素的作用在于调节 Cu-O 面和 Cu-O 链之间的耦合,从而影响超导电性.     

三元(Co_(0.5)Cu_(0.5))_(100-x)Sn_x合金的热物理性质与液固相变机理

本文系统研究了三元(Co_(0.5)Cu_(0.5))_(100-x)Sn_x(x=10,20,30,40,50 at%)合金的热物理性质及其在近平衡条件下的微观凝固组织特征.采用差示扫描量热法(DSC)确定了合金的液相限、固相限温度和熔化潜热,并建立了它们与合金成分之间的函数关系.实验发现,Sn元素的引入提高了液态三元(Co_(0.5)Cu_(0.5))_(100-x)Sn_x合金的过冷能力,当Sn含量为50 at%时,合金的过冷度达到最大值68 K.基于DSC曲线和微观组织形态确定了近平衡条件下合金的液固相变过程和室温下的相组成,发现当Sn含量低于30 at%时,初生相为(Co)相,而当Sn含量超过30 at%时,Co3Sn2相成为领先形核相.在293—473 K温度范围内,实验测定了固态三元(Co_(0.5)Cu_(0.5))_(100-x)Sn_x合金的热扩散系数和比热.结合所测定的固态合金密度,导出了三元(Co_(0.5)Cu_(0.5))_(100-x)Sn_x合金在室温293 K下的热导率,发现其随Sn含量的增加呈现先增大后减小的变化规律.     

Gd替代YBa2Cu3O7-δ超导体的相结构与局域电子结构的研究

利用正电子湮没实验,结合x射线衍射(XRD)结构分析,研究了具有混合稀土特征的(Y1-xGdx)Ba2Cu3O7-δ系列样品.XRD实验结果表明,半径较大的Gd离子Y位替代使得样品晶胞参数和晶胞体积增大,但所有样品仍保持与YBa2Cu3O7-δ(YBCO)样品相同的单相正交结构.正电子湮没实验表明,正电子各寿命参数表现出很强的Gd替代依赖关系.从正电子实验结果出发,计算了Cu-O链区局域电子密度ne的变化.结果表明,局域电子密度ne随Gd含量x的增加而减小,而超导转变温度Tc随局域电子密度ne的减小而增加,这种局域电子密度ne与超导电性的关联是与铜位替代完全不同的,且可能是近年来人们关于混合稀土铜氧化物体系具有较高临界电流密度的原因之一.该研究结果为铜氧化物超导体的应用和机理研究提供了相应的正电子实验资料.     

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.     

Cd对CaLaBaCu3Oy体系超导电性的淬灭作用

研究了Cd替代Ca对CaLaBaCu_5O_7体系超导电性的影响.电阻率测量结果表明,T_c随Cd含量x的增加单调下降,同时正常态电阻率随x增加而上升.在x=0-1范围内,体系经历超导-类半导体-绝缘体转变.Hall测量结果表明,CuO_2面内迁移空穴浓度p_(ab)随Cd含量增加而单调下降,这与Tc的变化相对应.样品的热重测量结果表明,氧含量对Ca_(1-2)Cd_5LaBaCu_5O_7,体系的正常态和超导态性质产生很大影响.Cd替代Ca导致Cu-O链上的氧空缺.随着Cd含量的增加,氧含量单调下降.C 关键词：     

YBa_(2-x)Sr_xCu_3O_y体系的正电子湮没辐射一维角关联谱研究

通过对YBa_(2-x)Sr_xCu_3O_y高温超导体系正电子湮没辐射一维角关联谱的测量,并结合超导临界温度Tc、氧含量以及晶体结构的综合分析,发现:Sr的替代,使体系的正交化程度减弱,T_c系统地下降,氧含量基本不变,也没有影响Cu-O链的电子结构,但却引起了Cu-O面电子结构的较大变化。据此,作者认为Cu-O面的局域电子结构是1:2:3相高温超导体中高温超导电性的决定因素。     

Y—Ba—Cu—Sn—O高温超导体

用Sn分别部分替代Y-Ba-Cu-O系超导体中的Y或Cu,制备了Y-Ba-Cu-Sn-O系超导体,实验结果表明,在相当大的替代范围(30%的 Y,40%的 Cu)内,超导体仍保持正交结构,其零电阻转变温度基本上稳定在90K左右.     

利用扫描隧道显微镜研究水分子在Cu(110)表面的吸附与分解

利用扫描隧道显微镜研究水分子在吸附有氧原子的Cu(110)表面的吸附与分解过程.室温条件下,氧原子(O)在Cu(110)表面吸附并自组装形成规则的沿[001]方向的(2×1)Cu-O链状结构.将吸附有氧原子的Cu(110)样品置于77 K低温条件下观察水分子的吸附与分解,发现在低温下水分子通过氢键与Cu-O链中的氧原子键合而吸附于Cu-O链的顶部和周围,吸附于Cu-O链周围的水分子自组装形成规则的六边形网状结构.通过针尖隧穿电子激发,六边形网状结构中的水分子与氧原子发生化学反应,反应生成的羟基与未参与反应的水分子键合在裸露的Cu(110)表面形成蜂窝网状结构.研究结果表明,Cu(110)表面吸附的氧原子有助于水分子在金属表面的吸附和组装,同时可以催化金属表面水分子的分解反应,对水汽转换实验研究具有一定的指导意义.     

赝能隙导致的YBa2(Cu1-xMx)3O7-δ(M=Co,Zn)薄膜的输运性质异常

报道了两类典型元素替代的超导Y123相体系-YBa2(Cu1-xCox)3O7-δ(x=0.01,0.02)和YBa2(Cu1-yZny)3O7-δ(y=0.005,0.010)薄膜的电阻率-温度特性(ρ(T))和Hall效应(RH (T)).研究表明,Co掺杂的Y123相体系十分类似于氧欠掺杂的情况,对Co掺杂的薄膜样品,由电阻率-温度特性定义的赝能隙打开的温度T*分别为193和225K.而Zn掺杂的样品没有观察到赝能隙打开对电阻率-温度特性的影响.由Hall效应的测量和Hall角(cotθH)定义了另一个特征温度T 0,介于Tc与T*之间,这一特征温度与核磁共振(NMR)给出的赝能隙打开温度相近,说明可能源于电子自旋自由度上的能隙打开.在室温到Tc范围内,电阻率-温度特性和Hall效应分别定义了两类不同的转变温度(T*和T 0),可能分别源于电子电荷和自旋通道上的赝能隙的打开,预示着电荷和自旋自由度分别进入某种基态.     

Cu含量对Ni_(55)Fe_(18)Ga_(27)合金结构和磁性的影响

系统研究了Cu分别替代Fe和Ni对Ni_(55)Fe_(18)Ga_(27)结构和磁性的影响.结果表明:熔炼Ni_(55)Fe_(18-x)Cu_(x )Ga_(27)(x=1,2,3,4)虽仍为奥氏体相结构,但伴有γ相出现;居里温度随Cu含量增加而降低,这是由于Cu掺杂引起过渡金属近邻原子间相互交换作用减弱所致;交流磁化率随Cu含量增加而降低,原因在于Fe是磁性的主要贡献者,Cu替代Fe会削弱Fe的磁矩,从而导致合金磁性降低.熔炼、退火和甩带Ni_(51)Cu_4Fe_(18)Ga_(27)均存在马氏体相变.熔炼样品马氏体相变温度最高,退火和甩带样品基本相同.这一特点表明热处理方式能够改变原子排列的有序度,因此可以通过改变热处理方式来调控马氏体相变温度.