YBa2Cu3O7-δ薄膜厚度在多层异质结构(Ag/Ba0.1Sr0.9TiO3/YBa2Cu3O7-δ/LaAlO3)中对Ba0.1Sr0.9TiO3介电性能的影响研究

铁电/超导(Ba, Sr)TiO3/YBa2Cu3O7-δ异质结在可调谐微波器件方面具有非常好的应用前景.我们采用1.2°斜切LaAlO3基片,以脉冲激光沉积法(PLD)制备出性能较好的Ba0.1Sr0.9TiO3/YBa2Cu3O7-δ (BST/YBCO)异质薄膜.并进一步研究了YBCO薄膜厚度对BST性能的影响.研究发现当YBCO薄膜厚度增加到180nm附近时,其生长模式由二维step-flow转变为三维岛状模式,严重损害了在YBCO上面生长的BST薄膜的介电性能.具体表现在:BST薄膜的介电常数和可调谐率明显降低,介电损耗和漏电流却大幅度上升.通过测量电容与温度的关系,以应力效应模型对这一实验现象作出解释,认为YBCO薄膜厚度超过临界值,生长模式的转变促使晶格失配应力在YBCO和BST薄膜中得到释放,这导致BST/YBCO界面粗糙,以及BST薄膜中产生了大量的位错和缺陷,BST薄膜的性能因而大为降低.此外,通过对完全相同条件生长的单层YBCO薄膜的表面形貌进行了AFM研究,测试结果进一步验证了YBCO薄膜厚度增加到180nm时,其表面变得异常粗糙,均方根粗糙度(RMS)从120nm厚度时的3nm增加到180nm厚度时的9nm.因此,我们提出:通过严格控制底层YBCO薄膜的厚度,进而控制它的生长模式,能够非常有效地提高BST薄膜的介电性能.     

YBa2Cu3O7-δ和PrBa2Cu3O7-δ1/f噪声尺寸效应的研究

我们分别测量了YBa2Cu3O7-δ（YBCO）和PrBa2Cu3O7-δ（PRBCO）微桥样品在正常态沿ab面方向的1/f噪声，发现这两种材料分别存在着数量级为10^1μm和10^2μm的特征尺度，在此尺寸以下，噪声水平急剧下降，即噪声的尺寸效应，我认为这一结果反映出样品是由尺寸为10^0μm的独立小区组成，小尺寸样品噪声表现是这些小区涨落叠加的结果。     

YBa2Cu3O7—δ中的元素替代效应

高临界温度氧化物超导体的发现,对超导电性研究领域、凝聚态物理、以至整个物理学和其它相关学科、高新技术的发展,已经并正在继续产生着深远的影响。高温超导体中元素替代研究有着其特殊的意义。例如,通过元素替代,已发现了多种结构类型的几十种新的高温氧化物超导     

YBa2Cu3O7-δ的低温摩擦学性能

随着超导体的出现,人们一直致力于超导摩擦学的研究,取得了显著的进步,但对其减摩抗磨机理还不清楚。该文利用相关资料,介绍了低温摩擦学的主要研究方法、重点总结了超导转变对高温超导陶瓷YBa2Cu3O7-δ摩擦行为的影响,并探讨了超导摩擦的机理。     

掺硅YBa2Cu3O7—δ的性质

介绍掺硅对YBCO超导态及正常态性质的影响。在所研究的掺硅浓度范围内发现电阻温度转变曲线有二次转变台阶。     

YBa2Cu3O7膜1／f噪声的测量

建立了一套测量样品电压涨落噪声的频谱分析系统，用此系统观察到超导ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７取向模在正常态下反常大的１／ｆ噪声，并发现不同结构形貌的样品噪声水平有明显差异。     

Y稳定的ZrO2基体上YBa2Cu3O7／SrTiO3／YBa2Cu3O7异质外延三层…

采用磁控溅射方法在（１００）ＹＳＺ基底上沉积了ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７／ＳｒＴｉＯ３／ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７异质外延三层膜。利用交流磁化率和四引线电阻测量的方法确定了三层膜的超导性能，利用Ｘ射线衍射和透射电子显微镜研究了三层膜的结构特征。研究结果表明，膜层的结晶质量较好，临界转变温度Ｔｃ在８３．５Ｋ和８６．７Ｋ之间。ＹＢＣＯ膜层中的绝大多数甚至全部）晶粒为ｃ取向，在有些膜中只存在少量的ａ或ｂ取向的ＹＢＣＯ晶     

Ni掺杂YBa2Cu3O7-δ的内耗研究

制备了Ｎｉ掺杂浓度为０，０．００２，０．００５，０．０１，０．０２，０．０５，０．１的系列ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ样品。在液氦至室温范围，采用双端共振簧方法测量了它们在千赫兹范围的内耗。     

Local electronic structure of Cu2O,CuO and YBa2Cu3O7−δ

Cu 3d and O 2p electronic states of Cu₂O, CuO, and the highT _c compound YBa₂Cu₃O_7– have been probed by means of high resolution x-ray emission spectroscopy (XES). The CuL and OK XES bands are compared in detail with recently reported x-ray photoelectron and ultraviolet photoelectron spectroscopy (XPS and UPS) measurements and densities of states obtained by local density functional (LDF) theory. The XES data show that the hybridization between Cu 3d and O 2p states is completely modified in CuO and YBa₂Cu₃O_7–, whered-d correlation energy is large, as compared to LDF predictions. Such is not the case for Cu₂O where agreement between theory and experiment is good.The Cu 3d states are found to be highly localized in YBa₂Cu₃O_7– (though less so than in CuO). The O 2p states lie at lower binding energies than in the simpler oxides and are mainly situated above the Cu 3d states. The respective positions of the centre of gravity of the OK emission bands on an x-ray energy scale indicate that the oxygen sites are less well screened by the O 2p states in the highT _c compound. This provides indirect evidence for the presence ofd-like states at the oxygen sites.     

Low temperature acoustic properties in YBa2Cu3O7−δ

Temperature dependencies of acoustic lossesQ ^–1 and of relative sound velocity change v/v in YBa₂Cu₃O_7– up to 60 K are calculated by the tunneling model theory. The tunneling systems are related to the off-centered positions of the apical oxygen atoms O(A) and are described through the pseudo-Jahn-Teller effect. Tunneling systems' parameters are distributed in narrow range of values and are in correspondence with the experimentally observed infrared phonon spectra and thermal ellipsoids of O(A). Respective relaxation times are calculated by the adapted reaction rate method. The calculatedQ ^–1(T) and v(T)/v dependencies are in good agreement with the experimental data, which is an additional support to the conclusion about the existence of tunneling systems in YBa₂Cu₃O_7– due to the pseudo Jahn-Teller effect.     

Y2Ba1Cu1O5-δ掺杂对Y1Ba2Cu3O7-δ的超导电性及其晶格结构的影响

本文采用固相反应法成功制备出一系列Y123与Y211的摩尔比为1：x（x=0、0．14、0．27、0．3、0．35、0．4、0．45、0．47、0．5、0．8、1．18）的样品．实验结果表明：在0．35≤x≤0．5范围内,Y123的起始转变温度Tonset临界转变温度Tc以及转变宽度△Tc都在x=0．47出现了拐点,这...     

Y＿（0．9）Eu＿（0．1）Ba＿2Cu＿3O＿（7－δ）中的磁通蠕动研究

在较宽的温度（４．２－８０Ｋ）和磁场（０－８Ｔ）范围内测量了ＹＢａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿（７－δ）和Ｙ＿（０．９）Ｅｕ＿（０．１）Ｂａ＿２·Ｃｕ＿３Ｏ＿（７－δ）样品的磁滞回线和磁弛豫，研究了其Ｍ（ｔ），Ｊ＿ｃ（Ｔ）和Ｕ＿（ｅｆ＿ｆ）（Ｊ）关系，并与现有的一些理论模型所预言的结果进行了比较。结果表明：（１）与ＹＢａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿（７－δ）相比，Ｙ＿（０．９）Ｅｕ＿（０．１）·Ｂａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿（７－δ）样品的有效钉扎势和无磁通蠕动时的临界电流密度有明显提高，表明Ｅｕ的部分替代引入了新的、具有更大的钉扎势的钉扎中心；（２）与其它模型相比，集体钉扎——蠕动理论对我们的实验结果作了更好的描述，因而本文为这一理论提供了新的实验证据。     

YBa2Cu3O7纳米桥rfSQUID

我们采用电子束曝光和氩离子刻蚀技术制备了ＹＢＣ纳米桥，在此基础上得到高温ｒｆＳＱＵＩＤ，器件的磁通噪声为４×１０＾－４Φ／√Ｈｚ，磁场分辨率为２．０ｐＴ／√Ｈｚ，对没有三角波的器件，经过ＥＤＴＡ后腐蚀技术对纳米进行弱化处理，部分器件出现了三角波。     

YBa2Cu3O7—δ中Cu—O伸缩振动的红外吸收峰

根据YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导定向膜经不同温度退火后的红外反射光谱和不同掺Zn量的YBa_2Cu_(3-z)Zn_xO_(7-δ)的红外吸收光谱在500-700厘米~(-1)特征峰的变化,进一步讨论了YBa_2Cu_3O_(7-δ)中Ba-Ba层间和Y-Ba层间Cu-O键伸缩振动的三个红外吸收峰强度变化的本质。用红外入射光穿透深度随Y系样品电阻率提高而增大和对应二维CuO_2网络中Cu-O反称振动吸收的590厘米~(-1)峰强度变化不受氧缺位影响的事实,说明590厘米~(-1)的吸收峰不是氧缺位诱导的准局域振动模。同时对620厘米~(-1)和550厘米~(-1)吸收峰的解释也给予了必要的补充和验证。     

液氮温区超导体YBa2Cu3O7—δ的获得

本文以实验为基础,简要而系统地介绍了氧化物高温超ＴＢＣＯ体系中超导体ＹＢａ２Ｃｕ３ｏ７－δ材料的实验室生产过程。