氧化物超导体YBa_2Cu_3O_(9-x)的交流磁化率研究

我们研究了不同烧结次数的单相氧化物超导体 YBa_2Cu_3O_(9-x)(x 2)超导体的AC磁化率随温度的变化.发现在低于Tc后磁化率曲线大致可分为随温度线性变化(占10K 温度范围)的陡降区和平缓的尾巴区。并对此提出了定性的解释。     

正交和四方YBa_2Cu_3O_(7-x)的热膨胀系数

用电容法测量了正交和四方YBa_2Cu_3O_(7-x)的热膨胀系数与温度的关系。结果表明,正交样品在205K附近,四方样品在92—130K之间热膨胀系数有异常。估计前者可能与晶格的不稳定性有关,说明具有较强的电-声子相互作用,后者可能与结构转变有关,因此破坏了高温超导电性。同时也发现正交样品在92K热膨胀系数有微小跳跃。由此估计了压力效应。     

YBa_2Cu_3O_(7-x)分子筛的制备与应用

用不同原料或加入添加剂的方法研究了 YBa2 Cu3O7- x( YBCO)对氧的“呼吸”性能的影响。研究发现 ,加入 5 %～ 1 0 %的萘作为添加剂是提高 YBCO分子筛除氧效果的有效途径。利用加萘的YBCO分子筛已经生产出高纯氮气     

YBa_2Cu_3O_(7-x)的高温氧呼吸特性

采用热分析仪和高温静态吸附等实验研究了 YBCO材料的氧的呼吸特性。实验表明 ,该材料对氧有强烈的选择吸附性 ,并且呼吸过程可以很好的重复。提出了把 YBCO做为除氧分子筛的设想。     

Tl_(2-x)Eu_xBa_2Ca_2Cu_3O_y氧化物超导体

采用烧结工艺制备了名义原子组分 Tl_(2-x)Eu_xBa_2Ca_2Cu_3O_y 的若干长方条样品,式中的 x为0.08和0.1.对这些样品进行了电阻和磁化强度随温度关系的测量,发现 x=0.08的样品零电阻温度为106K,同时在此温度下出现抗磁性.X 射线衍射分析证明,x=0.08的样品为2223相,即和 Tl_2Ba_2Ca_2Cu_3O_y 相相同,Eu^(+3)代替 Tl^(+3)和计算模拟结果最符合.     

YBa_2Cu_3O_(7-x)对氧的检测灵敏度和响应速度

研究了高温超导体 YBa2 Cu3O7- x块材和厚膜在温度区间 40 0℃到 85 0℃电阻率随环境氧分压的变化关系 ,初步探索了其作为氧传感器材料的可能性。并研究了 YBa2 Cu3O7- x在不同温度条件下对氧的检测灵敏度和响应速度。实验表明 YBa2 Cu3O7- x对氧有较强的选择性 ,同一温度下电阻率随氧分压的增大而减小 ,且有较快的响应速度。氧分压减小时电阻率增大 ,块材响应速度较慢 ,但是制成厚膜后可提高其响应速度     

用电阻法研究氧在YBa_2Cu_3O_(7-x)中的扩散

用测量电阻法,在等温条件下在544℃至810℃温区研究了 YBa_2Cu_3O_(7-x)失氧过程中氧的扩散.当T>700℃时扩散激活能为1.47_eV/atom;当 T<700℃时为0.90_eV/atom.两温区的差异可能与氧在四方和正交两种结构中扩散机制不同有关.     

MBa_2Cu_3O_(7-y)氧化物超导体的不稳定性研究

本文研究了长期存放于空气中的氧化物超导体GdBa_2Cu_3O_(7-y)和EuBa_2Cu_3O_(7-y)样品的不稳定性,指出其超导性质退化是因为与空气中的CO_2气体和水蒸气发生反应,导致样品分解为BaCO_3、CuO以及Gd或Eu的氧化物而引起的。     

YBa_2Cu_3O_(7-y)单晶体的研制

用助熔剂缓冷法成功地生长出了YBa_2Cu_3O_(7-y)单晶体。晶体的最大尺寸可达2×1×0.5mm~3。单个晶粒的粉末X射线衍射确认该晶粒为正交的YBa_2Cu_3O_(7-y)相。劳厄照相证明此晶粒为单晶体。对上述单晶体的交流磁化率测量表明,该晶体的超导转变温度为90.5K。对生长中观察到的一些现象也进行了简单讨论。     

化学法制备YBa_2Cu_3O_(7-x)膜中温处理过程相转变研究

本文探究了中温处理过程温度对膜表面形貌、厚度以及Ba_(1-x)Y_x F_(2+x)(BaYF)固溶体相转变的影响.研究表明,在中温处理过程中膜的厚度会随着温度的升高而降低,最后得到的中温处理膜表面无褶皱和裂纹;具体在这一过程发生的反应为当中温处理温度为520℃时,部分BYF固溶体转变为BaF_2,其中的Y元素以YF_3的形式与水汽反应生成Y_2O_3;当温度升高到680℃时,生成的Y_2O_3与CuO反应生成Y_2Cu_2 O_5;当中温处理温度为700℃、720℃,从XRD图中观察到部分BaF_2开始与水反应生成BaO;当温度升高到740℃时,BaF_2峰完全消失,说明膜中的F元素已完全以HF气体的形式释放出去,而生成的BaO则与Y_2Cu_2O_5反应生成YBCO.     

CRITICAL CURRENT AND FLUX CREEP IN YBa_2Cu_3O_(7-x) THIN FILMS

The critical currents of YBa2Cu3O7-x thin films have been measured at 74. 3K in magnetic fields up to 2.1T and at the temperature range from 64K to Tc in the absence of the field. Jc-B and Jc-T data were fitted to the flux creep model. The values of pinning energy and number density of pinning centers were obtained from the fits. The results show that the measured critical current density is flux-creep-limited and is several times smaller than Jco, the critical current density in the absence of flux creep. The distribution of pinning energies and inhomogeneity may be responsible for the discrepancy of pinning energy values obtained from different methods.     

Pb(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3/YBa_2Cu_3O_(7-x)双层结构电学特性研究

该研究通过溶胶-凝胶结合PLD的方法,在LaAlO_3(LAO)基板上制备了具有良好的c轴取向的Pb(Zr_(0.52)Ti_(0.48))O_3/YBa_2Cu_3O_(7-x)(PZT/YBCO)双层薄膜。采用溅射法制备了Pt顶电极,在300K~50K温度范围内,对Pt/PZT/YBCO的电滞回线和J-V特性曲线进行研究,结果表明:300K时,Pt/PZT/YBCO的剩余极化强度约为22μC/cm~2,随着温度的降低,剩余极化强度基本保持不变同时矫顽场和临界导通电压(Vc)增大、漏电流减小,当YBCO进入超导态时,Vc随温度的变化规律发生改变。进一步研究了不同电压下Pt/PZT/YBCO的电流输运特性,当外加偏置电压较小时(临界导通电压以下),Pt/PZT/YBCO的电流输运特性主要符合欧姆导电机制,当外加偏置电压增大到临界导通电压以上时,电流输运特性主要符合肖特基发射机制。     

融熔织构生长的YBa_2Cu_3O_(7-x)的微结构与缺陷

本文主要用 TEM 方法研究了融熔织构生长(MTG)的 YBa_2Cu_3O_(7-x)块样的微结构和缺陷.指出 MTG-YBCO 材料由平行 ab 面的片状晶体组成.在片状结构内部除了123相外,还频繁交替出现 Y_2Ba_4Cu_3O_(16)(248)和 Y_2Ba_2Cu_4O_y(224)等类型的层状堆垛缺陷.这种择优取向的片状组织和层状缺陷有利于超导电流的传输,同时对磁力线起钉扎中心的作用,是 J_c 值提高的两个结构因素.     

氧缺位对单相YBa_2Cu_3O_(7-x)热电势率的影响

研究了氧缺位对单相YBa_2Cu_3O_(7-x)体系超导电性及热电势率的影响。结果表明,超导转变温度随氧缺位的增加而下降,热电势率随氧缺位的增加而增大。由实验结果推断,单相YBa_2Cu_3O_(7-x)的多数载流子为空穴。存在较大的声子曳引热电势表明。在YBa_2Cu_3O_(7-x)超导体中存在较强的电-声子相互作用。     

YBa_2(Cu_(3-x),Sn_x)O_(7-δ)的穆斯堡尔谱学研究

本文用~119Sn穆斯堡尔谱学的方法研究了高T_c超导材料YBa_2(Cu_(3-x),Sn_x)O_7-89在置换元素Sn为大置换量的情况,发现一直到x=1.0,仍有T_c>80K。通过穆斯堡尔谱的分析,认为Sn置换的是Cu(1)晶位上的离子,从而得出对超导起决定性作用的是Cu(2)晶位离子的结论。     

YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体磁弛豫

我们用振动样品磁强计研究了多晶和熔融织构 YBa_2Cu_3O_(7-δ)样品磁弛豫特性.发现在液氮温度77K 下,两种样品的零场冷磁化强度 M 仍随时间 t 呈对数衰减.表明 P.W.Ander-son 的经典磁通蠕动理论在该温度下适用于高 T_c 氧化物超导体.实验还给出了磁弛豫S=-((?)M)/((?)lnt)随外场的变化关系.对于多晶样品,当外场 B>B~*(穿透场),S 正比于 B~(-α),文中对这一关系进行了解释.     

PVP辅助低氟溶液法制备YBa_2Cu_3O_(7-x)厚膜研究(英文)

传统的化学溶液法制备微米级YBa2Cu3O7-x(YBCO)涂层导体过程中,需要反复多次镀膜和热分解过程才能使膜厚达到1μm以上。本研究以独特的先进低氟溶液为YBCO前驱溶液,通过添加聚吡咯烷酮(PVP)作为增稠剂,提高了YBCO胶体的粘度,并提高了最终YBCO薄膜的厚度及致密性。单次镀膜获得的YBCO薄膜厚度达到了600nm。77K,0T条件下,临界电流密度Jc达到1MA/cm2以上。这种高分子改性的低氟YBCO前驱溶液沉积技术有望在未来涂层导体开发中发挥作用.     

YBa_2(Cu_(1-x)Sn_x)3O_(7-y)超导体的磁弛豫和钉扎

我们制备了一组 YBa_2(Cu_(1-x)Sn_x)_3O_(7-y)多晶超导样品,在77K 时测量了它们的磁滞回线和增场磁弛豫率,计算了它们的钉扎势 U_0结果表明,在相同制备工艺条件下,掺锡样品的钉扎势比不掺锡(x=0)样品的高.结合 TEM、X-射线衍射和喇曼谱分析结果,我们认为YBa_2Cu_3O_(7-y)超导体中的位错不是主要钉扎中心,掺锡样品中的β-Sn 正常粒子可能是有效的钉扎中心.     

YBa_2Cu_(3-x)Sn_xO_(7-y)体系的结构及超导电性

本文系统地研究了 Sn 含量对 YBa_2Cu_(3-x)Sn_xO_(7-y)体系超导电性和结构的影响.结果发现,在 x=0—1.1范围,该体系的零电阻温度均在90K 以上.当 x≥1.3时,在液氮温区不超导.X 射线衍射分析表明,该体系中的123相和未知新相的结构随 Sn 含量的增大呈现有规律的变化.结合透射电镜的分析,初步得出此新相可能是结构畸变了的 BaSnO_3;123相中,当x=1.0时,在123相中约有0.2个 Cu 被取代.占 Cu 总量的6%左右.由此我们认为:Sn替代 Cu 后新生成的相在较宽广的组分范围调制了123相的结构,稳定了123相.少量的 Sn进入123相后,替代了 Cu-O 链中 Cu 的格位,破坏了 Cu-O 链,但仍保持90K 以上的超导性,由此表明 Cu-O 链对高温超导可能不起主要作用.     

YBa_2Cu_(3-x)Zn_xO_(7-y)体系的超导电性和热稳定性

制备了 YBa_2Cu_(3-x)Zn_xO_(7-y)系列单相样品,X-射线衍射法分析了样品的结构,测量了各样品的 R-T 关系和热分解温度.首次在该体系中发现了 Cu-O 而支配超导电性的实验证据.实验还表明.随着 x 值的增大,样品的热分解温度从1007℃ 逐渐降低到940℃.热稳定性与结构参数、超导电性有较强的关联.