新型超导体K_3C_(60)最近研制成功

据悉,继碳60的合成成功,7月9日,北京大学研究小组又与中科院物理研究所合作,研制成功K_3C_(60),超导起始温度为17.9K,K_3C_(60)是一种碳60的碱金属化合物,一种新型的高温超导体,它的超导转变温度远高于已发现的各种有机超导体。这     

碳60材料和新型超导体K3C60最近研制成功

据悉,今年6月10日,北京大学化学系和物理系研究小组研制成功了碳60材料,经红外、核磁、质谱等方法测定,该材料的各项数据均接近国际水平。碳60,又称足球烯,是石墨、金刚石之后新发现的碳的第三种同素异形体。由于它具有含60个碳原子的稳定的球形结构,有可能成为新型的润滑剂或催化剂基体。若掺少量碱金属,碳60材料又具有超导性能。继碳60的合成成功,在7月9日,北京大学研究小组又与中科院物理研究所合作研制成功K_3C_(60),超导起始温度为17.9K。K_3C_(60)是一种碳60的碱金属化合物,一种新型的高温超导体,它的超导转变温度远高于已发现的各种有机超导体。上述两项最新成果说明了我国在高温超导研究方面继续走在世界前列。     

高T_c LaBa_2Cu_3O_(7-δ)超导相的制备和结构研究

我国蕴藏着丰富的稀土元素,利用镧代替钇,研究高T_c超导体具有一定的经济意义。但镧和钡的原子半径相近而比钇大得多,这给制备工作带来了困难。国内曾有几个单位制备出了T_c80K的超导相,但都难以重复。日本A.Maeda等人合成了T_c80K的正交LaBa_2Cu_3O_(7-δ)超导相,测定了晶体结构和相转变温度。最近我们也开展了对这个体系的研究,本文将给出隐定的高T_cLaBa_2Cu_3O_(7-δ)超导相的制备方法、相变温度、晶体结构以及超导性能与正交性的关系。     

复氧化物超导相的结构化学

1.氧化物超导体的发展1911年,荷兰昂纳斯发现Hg在4K转变为超导态。随后,在金属合金体系(包括金属间化合物)中进行了大量新超导体的探索工作,但其超导转变温度T。提高得很慢,直至1973年才获得Nb_3Ge的T_c约为23K的超导相。每年大约仅提高0.3K。从1967年发现SrTiO_3和NaWO_3在0.3K转变为超导态,1973年发现LiTi_2O_4的T。为13.7K,1975年发现BaPb_(1-x)Bi_xO_3,x=0.3的T_c为13K,氧化物超导体的T_c提高甚快。1986年Bednorz和Muller注意到钙钛矿型结构的BaPb_(1-x)Bi_xO_3具有超导性,而其载流子浓     

Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O体系中110K超导相的制备和结构研究

自K.A.Müller等人发现氧化物超导体以来,在二年的时间内,寻找更高T_c超导材料的工作在世界范围内发展很快,目前已在Bi-Sr-Ca-Cu-O和Tl-Ba-Ca-Cu-O二个体系中分别获得零电阻转变温度为110K和120K的超导体。相对而言,获得120K的Tl_2Ba_2Ca_2Cu_3O_(10)[简记为TI-2223]超导体要容易一些,我们研究室已经测定了这个超导相的结构。但是Tl_2O_3的高温易挥发性和剧毒性,给Tl系超导体的制备带来了困难,从而限制了达个体     

YBa_2Cu_(3-x)Fe_xO_(7-δ)陶瓷样品的超声特性研究

本文研究了YBa_2Cu_(3-x)Fe_xO_(7-δ)(0≤x≤0.4)高温氧化物多晶超导体系的电阻,超声声速和超声衰减随温度的变化特性。对于超导样品,声速-温度曲线出现三次明显异常,首先是在超导转变温度附近声速呈现一极小值,表明样品中出现声子软化现象,其次分别在170K和240K附近声速发生两次大的突变,同时超声衰减曲线也相应地出现两个峰,而不超导的样品(x=0.40)只有170K和240K两处出现超声异常,而低温下无明显的声子软化现象,这说明,高温超导相变的发生会导致样品的弹性性质发生变化,而240K处体系发生的相变同高温超导电性无必然的联系,文中还初步讨论了170K超声异常的起因。     

超导研究 你追我赶

“超导”是指导电材料在一定条件下电阻变为零的性质。人类最初发现物体的超导现象是在1911年,多年来人们在一直寻找超导材料,并把某种材料从有电阻变为无电阻时的温度称为转变温度,这个温度以绝对零度(-273℃)为基点计算,绝对温度以上多少摄氏度即表示为多少K。当前,世界上出现了一股“超导热”,科学家们从     

聚合物／金属复合物合成超导化合物的研究

使用聚合物/金属复合物(简称PMC)前体这一新型工艺,制备出单相态的超导化合物Y_1Ba_Cu_3O_x其工艺的累积时间比同类无机盐溶液法缩短60%,温度降低50℃～100℃,所得样品起始转变温度T_(c,始)=93.63K,零电阻温度T_(c零)=90.09K,转变宽度ΔT=0.5K。     

低温合成超导体Ba1-xKxBiO3

先以BaCO3和Bi2O3为原料由传统的固相反应制备纯BaBiO3,然后在低温下将用KOH-KF熔盐处理这样的拓扑反应合成了Ba1-xKxBiO3超导体.所有样品均进行了粉末X射线衍射(XRD)和磁性表征.XRD结果表明,所得Ba1-xKxBiO3样品均为纯相,且均可用赝立方晶胞指标化.磁性测量表明所有样品具有超导电性,最高超导转变温度(Tc)为30.6 K.讨论了反应时间、前驱体与熔盐质量比对超导转变温度的影响.最佳的反应条件为:反应温度450°C,反应时间4 h,BaBiO3:KOH:KF质量比1:5:2.5.     

低温合成超导体Ba1-xKxBiO3

先以BaCO3和Bi2O3为原料由传统的固相反应制备纯BaBiO3,然后在低温下将用KOH-KF熔盐处理这样的拓扑反应合成了Ba1-xKxBiO3超导体.所有样品均进行了粉末X射线衍射(XRD)和磁性表征.XRD结果表明,所得Ba1-xKxBiO3样品均为纯相,且均可用赝立方晶胞指标化.磁性测量表明所有样品具有超导电性,最高超导转变温度(Tc)为30.6 K.讨论了反应时间、前驱体与熔盐质量比对超导转变温度的影响.最佳的反应条件为:反应温度450℃,反应时间4h,BaBiO3∶KOH∶KF质量比1∶5∶2.5.     

NaCuO2及有关化合物的XPS研究

自从Muller等人发现高温超导体并提出超导机理可能与Cu~(3 )/Cu~(2 )混合价态有关以来,人们对三价铜的兴趣大大增加了。X射线光电子能谱(XPS)是研究原子价态的有效工具。但用XPS检测高温超导体中是否存在Cu~(3 )时得到了互相矛盾的结果。在这种情况下记录典型三价铜的XPS谱作为参照很有必要。但是到目前为止用XPS研究典型三价铜无机化合物的报导仅有少数几篇,而且文献[1]和[2]测得的Cu~(3 )-Cu~(2 )的Cu2p_(3/2)电子结合能位     

Cu_xC_(60)薄膜紫外-可见吸收光谱研究

近来,有关 C60的研究主要集中在有关晶格动力学 [1]、电子结构 [2～ 4]和 MxC60（ M代表碱金属或碱土金属）的超导电性研究 [5].但由于 MxC60在大气中不能稳定存在,制约了 MxC60的深入研究和实际应用 .最近, Masterov等人报导了他们对 Cu/C60的超导特性研究 [6～ 7],认为其转变温度 Tc在 80～ 120 K之间,这个转变温度比现有的 MxC60的转变温度（ Tc～ 40 K）要高得多 .但有关更进一步的研究未见报导 .因此,我们拟对 CuxC60体系作较为详尽的研究,这对于进一步研究其超导机理是有必要的 .本工作是在成功地制备了 CuxC60薄膜的…     

硝酸盐热反应法制备Y-Ba-Cu-O系超导材料的反应条件与性能关系

本文用硝酸盐热反应法制备了Y-Ba-Cu-O系高Tc超导材料,并探讨了不同的制备条件对材料结构和性能的影响,确定了合适的制备条件,在此条件下,可制备出零电阻温度T_(R=0)=90K,转变温度T_0=93K的超导体材料,经X射线衍射物相分析表明以YBa_2Cu_3O_(6.5+δ)物相为主夹杂少量非超导相,制备过程的最高热处理温度较以氧化物和(或)碳酸盐为原料要低100℃左右.     

高温超导材料的表界面化学研究

超导现象早在1911年就为世人所知. 基于超导材料和超导技术广阔的应用前景, 一百多年来来自物理、化学、材料等不同领域的研究者们一直为发现新的、高超导转变温度(甚至室温)的超导材料而不断努力. 同时, 超导材料的表界面研究工作也越来越受到关注. 本文首先介绍了过去国内外研究者在铜基氧化物超导材料表面的一些分子吸附研究工作, 随后总结了最近在超导薄膜体系中界面效应对提高超导转变温度及其研究超导机制的意义, 着重揭示了表面/界面在超导研究和发展中的重要性.     

高温超导研究与化学

超导是一种物理现象。传统的超导研究主要涉及物理、冶金和材料学等方面,涉及化学方面则较少。但是高温超导体是一类新型的氧化物材料。它的制备、结构、性质和超导机理都涉     

YBa2Cu4O8/La2/3Ca1/3MnO3/YBa2Cu4O8异质结中的超导转变温度

采用对靶溅射技术制备了YBa2Cu4O8/La2/3Ca1/3MnO3/YBa2Cu4O8（Y-124/LCMO/Y-124）异质结, 研究了超导转变温度（TC）随LCMO层厚度（dL）的振荡行为. 当dL＞dLCR时, TC-dL曲线表现出清晰的非单调行为, 而金属-绝缘体转变温度（TMI）仅当dL＞dLCR时才能观测到. Y-124/LCMO/Y-124系统中所存在的这种对中间层的依赖关系, 显示了铁磁和超导耦合间强烈的相互作用.     

高T_c YBa_2Cu_3O_(7-δ)起导相生成的机理

自M.K.Wu等发现高T_cYBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体以来,人们从各个不同的角度对这个体系进行了大量的研究工作,对它的制备、结构、性能及应用都有了一定的认识。我们在制备高T_cYBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体时,发现在摄氏900℃以上的高温,烧结温度仅差十几度足以引起超导性能的明显差别,这是令人难以理解的。为此有必要对达个体系在烧结过程中的相变、氧含量变化及各相的结构作进一步的研究,以求弄清YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导相生成的机理。     

YBa2CU3O7-δ掺杂PbO和BaPbO3的性质研究

测量了不同含量PbO和BaPbO3掺杂YBa2Cu3O7-δ的熔化温度和超导临界转变温度(T.).在YBa2Cu3O7-δ中掺入PdO可以降低熔点,但X射线衍射分析表明高温下YBa2Cu3O7-δ与PdO发生了反应生成BaPbO3,降低了样品的超导电性.分别用BaCO3与PdO,BaCO3与PdO2合成了单相的BaPdO3.在YBa2Cu3O7～δ中添加了不同含量的BaPdO3(10%,20%,30%).X射线衍射分析表明YBa2Cu3O7-δ与BaPbO3没有发生反应.掺杂了BaPbO3的YBa2Cu3O7-δ比掺杂PdO具有较好的超导电性,但是不能降低YBa2Cu3O7-δ的熔点.     

3-(2-氰基乙氧基)甲基-和3-[甲氧基(三乙氧基)]甲基-3′-甲基氧杂环丁烷的合成及其共聚体研究

以三羟甲基乙烷为原料,通过脱水反应首先制得3-羟甲基-3′-甲基氧杂环丁烷(HMO).HMO再分别与丙烯腈和二缩三乙二醇单甲醚反应得到两个取代氧杂环丁烷单体3-(2-氰基乙氧基)甲基-和3-[甲氧基(三乙氧基)]甲基-3′-甲基氧杂环丁烷(HMOAN和HMOPEO).再用阳离子开环聚合方法,以BF3.乙醚作催化剂,丁二醇为引发剂,将两类单体共聚即可得到一系列不同组成的共聚物(PAP).利用1H NMR谱图计算了该共聚物中两种不同结构单元的比,结果表明,其与投料比基本吻合.GPC测得该共聚物的数均分子量范围为2 756~5 342,分子量分布为1.26~1.83.DSC测试结果发现,除在225~246 K之间有一个玻璃化转变温度之外,在305~348 K之间还存在一个热转变温度.TGA测得共聚物的分解温度为573 K,远高于目前广泛使用的液体电解质.电导率测试结果表明,AN20的室温电导率可达到1.07×10-5S/cm,353 K时电导率可达到2.79×10-4S/cm,接近实用要求.     

3-(2-氰基乙氧基)甲基-和3-[甲氧基(三乙氧基)]甲基-3'-甲基氧杂环丁烷的合成及其共聚体研究

以三羟甲基乙烷为原料, 通过脱水反应首先制得3-羟甲基-3'-甲基氧杂环丁烷(HMO). HMO再分别与丙烯腈和二缩三乙二醇单甲醚反应得到两个取代氧杂环丁烷单体3-(2-氰基乙氧基)甲基-和3-[甲氧基(三乙氧基)]甲基-3'-甲基氧杂环丁烷(HMOAN和HMOPEO). 再用阳离子开环聚合方法, 以BF 3\5乙醚作催化剂, 丁二醇为引发剂, 将两类单体共聚即可得到一系列不同组成的共聚物(PAP). 利用 1H NMR谱图计算了该共聚物中两种不同结构单元的比, 结果表明, 其与投料比基本吻合. GPC测得该共聚物的数均分子量范围为2 756～5 342, 分子量分布为1.26～1.83. DSC测试结果发现, 除在225～246 K之间有一个玻璃化转变温度之外, 在305～348 K之间还存在一个热转变温度. TGA测得共聚物的分解温度为573 K, 远高于目前广泛使用的液体电解质. 电导率测试结果表明, AN20的室温电导率可达到1.07×10 -5 S/cm, 353 K时电导率可达到2.79×10 -4 S/cm, 接近实用要求.