Gd掺杂对Bi2Sr2Ca1-xGdxCu2Oy单晶载流子浓度和各向异性电阻率的影响

系统地研究了Gd掺杂对Bi2Sr2Ca1-xGdxCu2Oy单晶超导电性及各向异性电阻率的影响.Tc满足Tc/Tc,max=1-82.6(ax+b)2,并随Gd含量的增加而下降,这是由于Gd掺杂引起载流子浓度减小所导致.在x≥0.19时,ρab(T)在Tc附近有类半导体行为,dρab/dT随Gd含量增大而增大.ρc(T)呈半导体行为,并可用唯象公式ρc(T)=(a/T)exp(Δ/T)+bT+c加以描述.电阻率各向异性ρc/ρab随掺杂浓度增大而增大.     

Ti对Nb管富Sn法Nb3Sn上临界场Hc2的影响

测量了不掺 Ti 和不同掺 Ti 量的一组 Nb 管富 Sn 法 Nb_3Sn 样品的临界温度附近临界场,使用了 WHH 公式推算了上临界场 H_(c2)(o),研究了冷收缩应力对 Nb_3Sn 上临界场的影响,结果表明:随掺 Ti 量的增加 Nb_3Sn 的 H_(c2)(o)有较大地提高,其提高的主要原因是掺 Ti 以后改善了 Nb_3Sn 的冷收缩应力.     

用连续化学气相沉积法制取Nb_3Ge的研究

本文报道了用快速多层沉积的CVD方法连续制备Nb_3Ge超导带的初步研究结果.用H_2还原气态的NbCI_4和GeCI_2,在带速为15—23m/hr·的加热基体(Hastelloy B)上沉积出Nb_3Ge.已制出带宽2.5mm、沉积层每边厚5μm、A15 Nb_3Ge含量占大部份的样品,其T_c(起始)达到21.0K,T_c(中点)为19.0K,在4.2K和4T场强下,I_c和J_c(Nb_3Ge)分别为115A和4.6×10~5A/cm~2.对改进连续CVD法制备实用化Nb_3Ge带的某些工艺问题进行了讨论.     

吸气溅射装置

我们研制了一台吸气溅射装置,使用普通真空系统.文中介绍了吸气溅射原理及装置的结构.并用溅射Nb_3Ge的条件,制备了Nb膜,超导转变温度为8.95K.     

添加元素Ti、In对Nb管富Sn法Nb_3Sn生长特性和超导性能的影响

采用Nb管和高Sn含量的Cu-Sn,Cu-Sn-Ti,Cu-Sn-In合金之间的内扩散法制备了Nb_3Sn多芯超导复合线,研究了Nb_3Sn反应扩散热处理条件和添加元素Ti、In对Nb_3Sn反应层生长动力学、组织结构和超导性能的影响。结果表明:母材中添加适量的第三元素Ti或In均提高Nb_3Sn反应层生长速率,与In相比,Ti的效果更为显著.添Ti样品的T_c值在母材添Ti量为0.4w/o处出现峰值,比末添Ti样品的T_c值升高0.3K.添Ti样品的H_(c2)(o)值随母材添Ti量增加单调提高,当母材添Ti量为0.76w/o时,其H_(c2)(o)值由未添Ti样品的21T提高到大约29T.在4.2K和15T脉冲背景磁场(脉冲上升时间t_m=10ms)下,添Ti和添In样品的J_c(non Cu)值分别可达6×10~4Acm~(-2)和2.5×10~4Acm~(-2).     

高T_cNb-Ge超导膜的制备及分析

用直流吸气溅射法获得了Tc1)起始等于23K的Nb-Ge膜.对样品进行了分析,初步总结了高Tc-A15Nb3Ge的成相规律,对与Tc密切相关的因素进行了讨论. 引 言 很多A15型化合物具有超导电性且其超导转变温度Tc很高.1973年,Gavaler首次用直流低电压,高Ar气压力溅射法获得Tc起始温度为 22K的     

不同厚度的MgB_2超薄膜的制备和性质研究

本文报导了利用混合物理化学气相沉积法(Hybrid physical-chemical vapor deposition,HPCVD)在SiC(0001)衬底上制备干净的MgB2超薄膜.在背景气体压强、载气H2流量等条件一定的情况下,改变B2H6流量及沉积时间,制备不同厚度的MgB2超薄膜样品,并研究了超导转变温度Tc、剩余电阻率ρ(42K)、上临界场Hc2等与膜厚的关系.这系列超薄膜生长沿c轴外延,随膜厚度的变小Tc(0)降低,ρ(42K)升高.膜在衬底上的生长遵循Volmer-Weber岛状生长模式.对于10nm厚的膜,Tc(0)~32.4K,ρ(42K)~124.92μΩ·cm,其表面连接性良好,平均粗糙度为2.72nm,上临界磁场Hc2(0K)~12T,零场4K时的临界电流密度Jc~107A/cm2,为迄今为止所观测到的10nm厚MgB2超薄膜的最高Jc值,这也证明了10nm厚的MgB2膜在超导纳米器件上具有很强的应用潜力.     

超导金属玻璃Zr_(66.7)Ni_(33.3)的结构弛豫、结晶化和上临界磁场

测量了一系列作等时热处理的超导金属玻璃Zr(66.7)Ni_(33.33)的上临界磁场H_(c_2)(T)及其转变宽度△H_(c2)(T)。发现:在结构弛豫阶段,H_(c2)(T)、△H_(cz)均随热处理温度T_a的增高而线性地下降;在结晶化阶段,从_(c2)与T_α则里指数规律变化。作者改进并推广了Gibbs的结构弛豫理论,使之适用于包括结构弛豫和结晶化的全过程,理论与实验结果符合很好。     

掺TiNb3Sn超导性能改善机制研究

在 Nb/Cu 挤压管法制备的多芯 Nb_3Sn 超导复合线中添加合金元素 Ti 使其超导性能特别是在高场下的临界电流密度 J_c 得到显著改善.T_c 值提高约0.3K,H_(c2)(0)值提高到大约29Tesla,在4.2K_2 15T 和20T 脉冲背景磁场下(脉冲上升时间为10ms),J_c(Nb_3Sn)值分别达到4.4×10~4A/cm~2和3.3×10~4A/cm~2.在实验事实基础上,认为在低温下(<43K)掺适量Ti 元素的 Nb_3Sn 会发生部分马氏体相变,并用此观点结合磁通钉扎基本原理,对掺适量 Ti元素 Nb_3Sn 超导性能显著改善的事实进行解释,得到了一个改善掺适量 Ti Nb_3Sn 超导性能的可能机制.     

Al_2O_3衬底MgB_2薄膜的超导特性随薄膜厚度的变化

近来超薄MgB_2薄膜被认为在研制新型超导电子器件方面具有比较重要的应用前景,对其超导特性的研究同时对理解低维度情形下的多带超导电性也有重要意义.在(0001)Al_2O_3衬底上,我们利用混合物理化学气相沉积方法生长了一系列厚度在50nm至10nm的MgB_2超导薄膜,测量了薄膜的电阻率—温度曲线及其在不同磁场下的超导转变,考察了薄膜的基本特性参数如超导转变温度T_c、剩余电阻比RRR及超导上临界磁场H_(c2)等随薄膜厚度d的变化.测量发现H_(c2)(T)随温度变化呈现出线性依赖关系,反映出MgB_2薄膜的两带超导特性.随着d的降低,发现薄膜的T_c及RRR值逐渐下降,0K时的H_(c2)(0)逐渐升高.进一步地,我们发现薄膜的T_c与H_(c2)(0)都随RRR值呈现出比较单调的变化:T_c随RRR值降低而降低,H_(c2)(0)随RRR值降低而升高,表明RRR值是影响薄膜超导特性的比较重要的变量.依照两带超导理论对此现象的分析表明,与薄膜的RRR值降低相伴随的可能是MgB_2薄膜内σ带电子和π带电子的带间散射率的增强.     

Al_2O_3衬底MgB_2薄膜的超导特性随薄膜厚度的变化

近来超薄MgB2薄膜被认为在研制新型超导电子器件方面具有比较重要的应用前景,对其超导特性的研究同时对理解低维度情形下的多带超导电性也有重要意义.在(0001)Al_2O_3衬底上,我们利用混合物理化学气相沉积方法生长了一系列厚度在50 nm至10 nm的MgB2超导薄膜,测量了薄膜的电阻率—温度曲线及其在不同磁场下的超导转变,考察了薄膜的基本特性参数如超导转变温度T_c、剩余电阻比RRR及超导上临界磁场H_(c2)等随薄膜厚度d的变化.测量发现H_(c2)(T)随温度变化呈现出线性依赖关系,反映出MgB_2薄膜的两带超导特性.随着d的降低,发现薄膜的T_c及RRR值逐渐下降,0 K时的H_(c2)(0)逐渐升高.进一步地,我们发现薄膜的T_c与H_(c2)(0)都随RRR值呈现出比较单调的变化:T_c随RRR值降低而降低,H_(c2)(0)随RRR值降低而升高,表明RRR值是影响薄膜超导特性的比较重要的变量.依照两带超导理论对此现象的分析表明,与薄膜的RRR值降低相伴随的可能是MgB_2薄膜内σ带电子和π带电子的带间散射率的增强.     

高压下A15结构Nb_3Si合成条件的估计

目前,在新的超导材料的研究中,A15结构(A_3B型)化合物引起了广泛的兴趣,尤其是Nb族的A15结构超导材料都有很高的超导转变温度Tc,例如Nb_3Sn(18.3K),Nb_3(Al_(0.75) Ge_(0.25))(21.3K),而Nb_3Ge达到23K。 经验表明,在A15结构的超导体中,对同一的A原子,Tc一般随B原子质量下降而增加。例如:     

Nb_3AI、Nb_3 (AlGe)、V_4 (HfZr)临界电流密度的上限

本文根据实验数据,用磁通线阵范性切变的钉扎理论计算了Nb_3Al、Nb_3(Al,Ge)、V_4(Hf,Zr)等高场超导体的临界电流密度(J_c)的上限,并把它们和其它高场超导体作了比较.结果表明,在直到约26T的高场范围内,Nb_3Al的J_c上限最大,大约在26T到38T的极高场范围内,Nb_3(Al,Ge)的J_c上限最大.因而在上述磁场范围内,Nb_3Al和Nb_3(Al,Ge)是最有发展潜力的高场超导体.     

La0.5Sm0.2Sr0.3MnO3/x（Sb2O3）体系电输运性质及MR温度稳定性

用固相反应法制备La0.5Sm0.2Sr0.3MnO3/x(Sb2O3)(x=0.00,0.02,0.04,0.05,0.075,0.10,0.15)系列样品,通过X射线衍射(XRD)谱、电阻率-温度(ρ～T)曲线、ρ～T拟合曲线、磁电阻-温度(MR～T)曲线,研究了该体系的电输运性质及MR的温度稳定性.所有样品的电输运性质都表现出绝缘体-金属相变,相变温度很高(312K)且基本保持不变,随Sb2O3复合量增大,电阻率迅速增大,类金属导电可以用ρ=ρ0+AT2公式拟合,表明导电机制是电子-电子相互作用,x=0.075的样品,在200～320K温区磁电阻基本保持不变,MR的温度稳定性是晶界引起的隧穿磁电阻与钙钛矿颗粒体相本征磁电阻竞争的结果.     

金属玻璃Zr_(66.7)Ni_(33.3)的正常态电子输运和超导热力学性质

通过对ρ(T)、T_2和H_(c2)(T)等参量的测量,得到了金属玻璃Zr_(66.7)Ni_)33.3)的费米面电子态密度N(E_F)、电声子耦合强度λ和Debye温度θ_D的值。发现:在77～300K温度范围内,其电阻率随温度的变化关系定性上与推广的Ziman理论相符,定量上则有明显的偏离,上临界磁场H_(cz)和温度的关系与Maki理论相一致。作者认为:与推广的Ziman理论的偏离,在高温区,来源于单声子散射过程对电阻率的贡献,而在低温区,则是由自旋-轨道散射所致;上临界磁场行为中显著的自旋顺磁性和自旋-轨道散射与系统具有较强的原子拓扑短程序和化学短程序有关。同时对超导涨落效应作了讨论。     

A15Nb_3Si的高压合成

一、引 言 有许多作者预言,若能合成出A15相Nb_3Si,其超导转变温度Tc值可能比A15Nb_3Ge的23.2K还高,因而引起人们的兴趣.J.M.Leger和H.T.Hall用静态高压法以Nb-25at%Si配料,试图合成A15 Nb_3Si,但没有成功. 高压能够改变晶格尺寸,因而改变原子半径.在高温高压下能够揭露在常压下不存在的新相,或使常压下的相图的相界发生移动.为此,我们试图在80千巴下从Nb-25at%Si往富Nb区方向作成分-温度反应图,看看在新的条件下能否合成A15Nb_3Si.这是很有意义的. 二、实验装置 实验是在对顶的环状高压容器(高压腔尺寸12×16)内进行.增压块采用…     

蓝宝石衬底上射频溅射法生长CeO2外延薄膜研究

实验采用射频溅射法在(1 102)蓝宝石基片上制备(00l)取向CeO2外延薄膜.低温、低溅射功率都会导致CeO2薄膜呈(111)取向生长.当基片温度在700℃～750℃,溅射功率在100～150W范围内能够制备得到高质量(00l)取向CeO2缓冲层.所制备的CeO2薄膜具有优良的面内面外取向性和平整的表面.用这些缓冲层作为生长面制备得到的YBa2Cu3O7-δ(YBCO)超导薄膜为完全(00l)取向,且面内取向性良好,并具有优越的电学性能:其临界转变温度(Tc)为89.5K,临界电流密度Jc(77K,0T)约1.8×106 A/cm2,微波表面电阻Rs(77K,10GHz)大约为0.50mΩ,能较好的满足微波器件应用中的需要.     

La0.67Sr0.08Na0.25MnO3的奇特输运性质及CMR效应

用固相反应法制备了La0.67Sr0.08Na0.25MnO3样品.通过磁化强度-温度(M-T)曲线、电阻率-温度(ρ-T)曲线以及ρ-T拟合曲线研究了样品的输运性质及庞磁电阻(colossal magnetoresistance,CMR)效应.结果表明,ρ-T曲线和磁电阻.温度(MR-T)曲线均出现双峰现象;高温峰是伴随顺磁-铁磁(PM-FM)相变出现绝缘体-金属(1-M)相变,低温峰是颗粒界面效应;两个绝缘相输运机理不同:较低温度下(248K＜T＜274K),P(T)符合极化子的可变程跃迁模型,而在更高温区(330K＜T＜374K),ρ(T)符合极化子近邻跃迁模型;两个类金属相输运机理也不同:在低温区(67K＜T＜186K),满足ρ-T2.5关系,输运机理是自旋波散射和电-磁子散射作用,而在高温区(292K＜T＜304K),满足ρ-T2关系,输运机理是单磁子散射作用.     

Nb_3Ge超导薄膜分析

一、引言 Nb_3Ge溅射薄膜是一种较新的超导材料,膜中Nb与Ge的比值对材料的性质有影响.分析Nb、Ge含量有原子吸收法,X-荧光光谱法,电子探针及化学分析法等.文献[3]是在9NHCl中,用CCl_4二次萃取Ge与Nb等分离,以消除Nb对苯芴酮(PF)比色Ge的严重干扰.有机相用稀碱溶液反萃Ge,进行比色测定,水相蒸干后,用PAR-酒石     

La_(0.822)Sr_(0.178)Mn_xO_3薄膜的输运性质

本文报道了用La、Sr、Mn的环烷酸盐溶液 ,采用两次旋转覆盖的溶胶 凝胶方法 ,在LaA lO3( 10 0 )基底上合成了La0 .82 2 Sr0 .178MnxO3薄膜 .Mn含量x在 0 .94 4～ 1.196范围内 ,电阻率随着温度的变化关系 ,是从绝缘体向金属导电行为转变 ;对x =0 .9样品则表现为绝缘体 .对x=0 .94 4样品 ,当T >Tc 时 ,ρ∝exp(E/kT) ,说明载流子的迁移是以热激活方式进行的 ,热激活能为 2 1meV ;当T 相似文献