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.     

T1系1223相超导体的不可逆线

研究了（Ｔｌ０．５Ｐｂ０．５）（Ｓｒ０．８Ｂａ０．２）２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｙ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Ｔｌ１２２３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Ｔｌ１２１２相导体强得多，并对此作了讨论，由磁滞回线估计的磁化电密度Ｊｃ在７７Ｋ和２Ｔ磁场下大于１４＾４／ｃｍ＾２。     

Bi系银基带材的临界电流密度

采用三步反应法制备 Bi 系超导体,研究其银包套复合带的超导性能.实验结果表明,这种粉末的复合带的临界电流密度优于“大混合”粉末的复合带.在适合的热处理和加工条件下,其最优 J_c 值可达1.3×10~4A/cm~2(77K,0T).     

SrCaCu3Ox相的X射线分析

用Bi系超导体制备方法得到了名义成份为 Sr:ca:Cu=1:1:3的新相 SrCaCu_3O_x.X射线衍射表明,该相属正交晶系,点阵参数为 a=11.37(?),b=12.84(?)和 c=19.54(?).该相的强衍射线与 Bi 系超导相的衍射线的位置相近,使得很难在 Bi 系超导体中检出这种杂相的存在.该相可能是种类似于 Sr_(14-x)Ca_xCu_(24)O_(41)相的非公度结构,在 c 方向含有7个 CuO_2和5个(Sr,Ca)_2Cu_2O_3.     

碳纳米管掺杂MgB2的磁通钉扎特性

利用固相反应法制备了按不同质量比掺杂CNTs的MgB2超导材料.10 K时,1%掺杂量的样品在零场下Jc=1.89× Acm-2,不可逆场为6.9 T,退火以后样品的不可逆场提高到7.5 T.20 K时,0.5%掺杂量的样品在零场下Jc=1.15× Acm-2,不可逆场为4 T.样品的钉扎作用主要来自晶粒间的晶面钉扎作用.     

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。     

高温超导体磁通动力学和混合态相图(II)

(上接2006年第1期第16页)5涡旋态相图的发展随着理论和实验工作的不断进展,高温超导体混合态相图变得丰富多彩.首先在涡旋玻璃态理论出现后,相图就较常规超导体有了很大的变化.在常规超导体中,相图上就只有两根标志相边界的线,即上临界场Hc2(T)和下临界场Hc1(T).在Hc2(T)和Hc1(T)之间就是混合态.由于涨落较弱,Hc2(T)和磁通运动的不可逆线Hirr(T)很靠近.而高温超导体中由于涨落较强,Hc2(T)以下较大的区域内形成了涡旋液态,而Hirr(T)以下才能形成涡旋固态(可以是涡旋玻璃或磁通格子有序态).在下临界场Hc1(T)附近,如果结构无序较少,则…     

磁化法测量Bi2223/Ag高温超导带材的超低频交流损耗

本文利用振动样品磁强计测量了Bi2 2 2 3/Ag短样的磁滞回线 ,通过磁滞回线的面积求得Bi2 2 2 3/Ag超导体中的损耗 ,讨论了磁场加载速率和幅值对超导体交流损耗的影响 ,并将实验结果与理论预期值进行了比较 .目前国内外高温超导体的研究主要集中在工频附近 ,而利用VSM研究 77K温度下Bi2 2 2 3/Ag超导带材的超低频交流损耗的文献据我们所知还没有发现 ,本文给出了这方面初步的实验结果 .样品BS4按PIT法制备 ,芯数为 37,尺寸为 0 .0 2×0 .4 82× 0 .982mm3,用四引线法测得样品的临界电流为 19A( 77K ,0T) .     

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.     

MGxB2起始成分对不可逆场和临界电流密度的影响

我们用固相反应法成功合成了MgxB2(0.5≤x≤1.3)系列样品,并对其结构,临界电流密度(Jc)和不可逆场(Hirr)进行了研究.实验结果表明,随着x增大晶格常数a逐渐增大,而晶格常数c在x=0.9左右达到最大值.所有x>0.5的样品在零场下的Jc值都在106A/cm2左右.然而在高磁场下,Mg缺位的样品的Jc值要比Mg富足的样品的Jc值大.20K时,Mg0.8B2样品的不可逆场达到最大值5.2T,比MgB2样品要高出0.8T.研究表明,高磁场下Hirr和Jc的增大可能与MgB4纳米粒子的形成有关.     

高温超导体磁化强度弛豫与CuO2层间耦合之间的关系研究

本文研究了HgSr2Ca2.0Y0.3Cu1.8Re0.2Oz和Hg(Ba0.5Sr0.5）2CaCu1.8Re0.2Oz(Hg1212）超导体的磁化弛豫，发现磁化弛豫偏离了对数时间依赖关系。采用指数弛豫表达式M=M0 M1t^-α，可以很好地拟合Hg基超导体的磁化弛豫。通过比较Hg1212、YBa2Cu3O7-δ和Bi2Sr2CaCu2O8的磁化弛豫行为，研究了磁化弛豫率和钉扎势随CuO2层间距离的变化关系，发现磁化弛豫率随层间距离增大而增大，而钉扎势则随之增大而减小。     

低通量慢中子对Bi系超导体的辐照效应

本文研究低通量慢中子对Bi系超导体的辐照效应。实验结果表明:(1)Bi系超导体在适量慢中子辐照后,临界电流密度J_c和零电阻温度T_c0都有不同程度提高;(2)低通量慢中子和高通量快中子对Bi系超导体具有相似的辐照效应。 关键词：     

掺Ca-(RPr)-123系列超导体的高压合成

利用高温高压方法成功地合成出(R_0.4Pr_0.6)_0.5Ca_0.5Ba₂Cu₃O_7-δ(其中R=La,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Y)单相123相超导体.其结果表明,在Pr系的R-123相化合物中掺Ca都能够获得高T_c的超导体,其超导转变温度都在100K左右. 关键词： 超导体 Pr-123相化合物 高压合成 稀土     

118K零电阻(Bi,Pb)-Sr-Ca-Cu-(O,F)超导体的研制

本文对自行制备的名义成分为 Bi_(1.7)Pb_(0.3)Sr_2 Ca_2Cu_3O_(y-x)F_x(x=0—1.2)的超导体进行了研究.摸索出了一套较稳定的掺 F 样品的制备工艺,探讨了氟对体系烧结工艺及超导电性的影响,讨论了氟对稳定和加速体系高温相生长的动力学过程所做的贡献.X-射线衍射结果表明,在(Bi,Pb)-Sr-Ca-Cu-(O,F)超导体中只存在110K 高温相和85K 低温相,二者均属正交相,其晶胞参数分别为 a=5.398(?),b=5.376(?),C=30.742(?)(85K 相)和 a=5.400(?),b=5.407(?),C=37.088(?)(110K 相),不存在氟化物等其他杂相.     

蓝宝石基片上制备双面Tl_2Ba_2CaCu_2O_8超导薄膜

在蓝宝石基片上,以CeO2为缓冲层制备了高质量的双面Tl2Ba2CaCu2O8(Tl-2212)超导薄膜。以金属铈靶作为溅射源生长了c轴取向的CeO2缓冲薄膜,并对CeO2薄膜进行了高温处理,有效改善了其结晶质量和表面形貌。采用两步法制备了双面的Tl-2212超导薄膜。XRD测试显示,薄膜为纯的Tl-2212相,且其晶格c轴垂直于衬底表面。超导薄膜的Tc为106K,Jc(77K,0T)为3.5MA/cm2,微波表面电阻Rs(77K,10GHz)为390μΩ。     

Bi系超导体高T_c相的形成机制

本文研究Bi系超导体高Tc(2223)相的形成机制。提出Bi系氧化物超导体高Tc相的形成过程是:首先Sr-Ca-Cu氧化物(Ca_(0.85)Sr_(0.15)CuO_2)与低Tc(2212)相反应形成高Tc相的核,然后样品内2223相核通过象结晶学中晶体生长那样的方式长大成2223相晶粒。2223相成核过程中Sr-Ca-Cu氧化物的形成途径有两条:一条是通过固相反应从Ca_2CuO_3和SrCaCu_5O_8的平衡中形成;另一条是通过液相反应从2212相,Ca_2PbO_4和CuO之间的反应直接形成。固相反应的速度远小于液相反应的速度,从而2223相核的形成速度在液相反应下得到加快。通过高Tc相的形成机制,提出Pb对Bi系超导体高Tc相形成的作用是:它只加速2223相的成核,而对2223相的成长不起作用。最后利用2223相形成机制,烧制出具有织构的样品。     

Bi-1212相和Bi-1222相铜氧化合物的合成和超导电性

对名义组份为(Bi_(1-x),M_x)Sr_2YCu_2O_y(x=0.6—0.7)的样品,当M=Cd,Ni和Zn时合成了Bi-1212相材料,实验发现Cd占据Bi位,可以稳定单BiO层,高压氧下退火,在32K出现超导转变,而Zn和Ni进入CuO平面,占据Cu位,破坏了材料的超导电性。用Cd稳定单BiO层还能够合成Bi-1222相化合物,它的固溶范围比Bi-1212大,对这一现像进行了结构上的分析。在不同氧压退火处理下的Bi-1222相样品,电阻随氧压增大而变小,但在4.2K以上未观察到超导转变。 关键词：     

采用快速升温烧结方法生长Tl-2223超导薄膜的研究

本文采用磁控溅射和快速升温烧结方法在(00l)取向的铝酸镧(LAO)基片上制备Tl-2223超导薄膜,研究了Tl含量不同的陪烧靶对Tl-2223薄膜晶体结构的影响。XRD测试表明,陪烧靶中Tl含量是制备高质量Tl系薄膜的关键环节,采用合适配比的陪烧靶可制备出纯c轴取向Tl-2223超导薄膜。SEM测试结果表明,采用该工艺制备的薄膜为层状生长结构,其表面形貌平整、致密。经过在氧环境下热处理后的Tl-2223薄膜具有较好的电学性能,其临界转变温度Tc达到118K,临界电流密度Jc为1.2MA/cm2(77K,0T)。     

Bi2223/Ag超导带背景场损耗和磁场响应特性研究

采用改进的瓦特计技术,研究了在77K和低场范围内单芯和多芯Bi2223/Ag超导带的背景场损耗(包括表面损耗、磁滞损耗和耦合损耗)和在交变外磁场下的穿透电压与磁场响应特性.最小磁场小于1×10-4T.单芯带材和大块超导体的损耗一致,在整个磁场范围内损耗和磁场符合指数关系,Q∝Hn:当HHp时, n≈1.1,损耗主要是磁滞损耗.从单芯带材的损耗曲线我们得到了Bi2223相的Hc1≈6×10-4T.对于多芯带材而言,损耗由磁滞损耗和耦合损耗组成,耦合损耗起主要作用,损耗和磁场符合指数关系,Q∝Hn:当HHp时, n≈1.7, 损耗包括磁滞损耗和耦合损耗,耦合损耗占主要部分.在磁场小于1×10-4T的低场下,单芯和多芯带材损耗研究结果目前还未见报道.研究了超导体中穿透电压和外磁场的响应关系,给出了穿透电压和外磁场的关系曲线,结合超导体中的磁化强度变化过程对曲线给出了合理的解释.