TlBaCaCuO超导体的结构研究

对高温烧结的TlBaC_3CuO样品的结构用x光衍射、高分辨透射电镜、扫描电镜以及电子衍射和电子能量散色谱等方法进行了分析.发现样品呈典型的陶瓷颗粒显微形貌.确定其主要相为Tl_2Ba_2Ca_2Cu_3O_x 和 Tl_2Ba_2CaCu_2O_y.观测到这两相的单相颗粒及它们的共生体.研究了Tl_2Ba_2Ca_2Cu_3O_x的结构.     

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。     

高温超导体Bi_(1.6)Pb_(0.4)Ca_2Sr_2Cu_3O_y中的表面超导相

在 Bi_(1.6)Pb_(0.4)Ca_2Sr_2Cu_3O_y 样品中存在着110K 和85K 两个超导相,样品的零电阻温度为105K.磁化率、比热以及不同温度下的 M-H 曲线测量结果均表明85K 相为表面超导相,在样品中占有较小的体积分数.文中还报道了样品的H_(c1)(0).     

零电阻为106.5K的单相超导化合物Bi_(1.65)Pb_(0.35)Sr_2Ca_2Cu_3O_y的制备与超导电性

采用固相反应法合成了名义组份为Bi_(2-x)Pb_xSr_2Ca_2Cu_3O_y(x=0.30;0.35;0.40;0.45)的样品。对样品进行了物相和结构分析,同时测量了电阻-温度关系和直流磁化率。结果表明:x=0.35的样品为单相材料,X射线相分析和电子衍射表明其相结构类似2223相,为四方结构,其晶格常数为a=b=5.414A,c=37.106A,且沿a,b两个方向都观察到调制结构。电阻和直流磁化率测量结果显示:在温度高于50K以上,仅存在一个 107K超导相。此外,单相材料的制备条件(组分、烧结温度、室温下淬火及淬火速率)非常苛刻。如同1-2-3相材料一样,氧含量不仅影响样品的成相规律、零电阻温度,而且还严重影响其正常态的输运性质。     

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。     

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.     

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：     

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.     

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.     

高T_c氧化物Bi_(2-x)Pb_xSr_2Ca_2Cu_3O_y大块超导体的磁化和H_(c1)

高T_c氧化物 Bi_(2-x)Pb_xSr_2Ca_2Cu_3O_y(x=0.2,0.3,0.4,0.5)大块超导体的 Meissner 效应表明存在110K 和85K 两个超导相,并且以110K 相为主,抗磁转变起始于103K 附近.不同样品在77.3K 的磁化实验表明,当 x≤0.3时,H_(Cl)≈28Oe,当 x>0.3时,H_(cl)=25Oe.x=0.3的样品在不同温度下的磁化实验结果表明,在 T=77.3—95K 之间,H_(Cl)与 T 成线性关系,且 dH_(Cl)/dT=-1.07Oe/K.两个超导相的存在导致磁化曲线峰的拉宽,且拉宽程度与85K 相所占的比例有关.     

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.     

高T_c氧化物Bi_(2-x)Pb_xSr_2Ca_2Cu_3O_y大块超导体的磁化和H_(c1)

高T_c氧化物 Bi_(2-x)Pb_xSr_2Ca_2Cu_3O_y(x=0.2,0.3,0.4,0.5)大块超导体的 Meissner 效应表明存在110K 和85K 两个超导相,并且以110K 相为主,抗磁转变起始于103K 附近.不同样品在77.3K 的磁化实验表明,当 x≤0.3时,H_(Cl)≈28Oe,当 x>0.3时,H_(cl)=25Oe.x=0.3的样品在不同温度下的磁化实验结果表明,在 T=77.3—95K 之间,H_(Cl)与 T 成线性关系,且 dH_(Cl)/dT=-1.07Oe/K.两个超导相的存在导致磁化曲线峰的拉宽,且拉宽程度与85K 相所占的比例有关.     

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.     

BPSCCO(2223)中类Ca2PbO4杂相析出的动力学研究

利用等温原位电阻测量和热重分析等方法,深入研究Bi_(1.6)Pb_(0.4)Sr_2Ca_2Cu_3O_(10+5)超导材料在不同温度下氧气和空气中的退火行为,发现电阻率和重量均随退火时间单调增加,最后趋于平衡.同时观察到类Ca_2PbO_4杂相析出,调制结构由Pb型(波矢q=β_1b)逐渐转变为Bi型(q=β_2b+c),适量的杂相析出使T_c(0)有所增高.根据电阻率变化的规律判断,类Ca_2PbO_4杂相析出受2223母相Bi_2-O_2层中Pb~(+2)离子的二维扩散控制,求得Pb~(+2)离子 关键词：     

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.     

Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O高T_c超导纤维的研究

本文研究了高 T_c 的 Bi_(2-x)Pb_xSr_2Ca_2Cu_4O_y 超导纤维(x=0.3,0.5)的性能和亚结构.晶纤用激光加热基座(LHPG)法生长.结果表明,块状烧结样品拉制成晶纤后,超导相增多,致密度增加,织构化明显,因而超导性能明显改善.在拉制样品过程中,虽然 Pb 有所挥发,但大部分仍留在晶纤内.