YBa2—xMxCu3O7—δ（M=Ca,Sr）的晶体结构与超导电性

通过对正交单相 YBa_(2-x)M_xCu_3O_(7-δ)(M=Ca,x=0.05,0.1,0.25;M=Sr,x=0.1,1.0)样品的晶格参数、超导电性、氧含量以及 Hall 系数的测量,发现随着替代元素含量的增加,体系氧含量基本不变,正交化程度减弱,四方化程度增强,Cu-O 面上的载流子浓度减少,超导中点转变温度(T_c)呈下降的趋势.分析表明,四方化程度增强与局域结构扭曲密切相关;Cu-O 面上的载流子浓度对高 T_c 的超导电性影响很大.     

YBa2-xPrxCu3O7-δ体系中的Pr替代效应

报道了YBa_(2-x)Pr_xCu_3O_(7-δ)(0≤x≤0.15)体系的超导电性和正常态输运性质的测量。实验结果表明随着Pr在Ba晶位替代量的增加,超导转变临界温度T_c和由Hall系数推算的荷电载流子浓度P_H均单调下降。通过与Y_(2-x)Pr_xBa_2Cu_3O_(7-δ)和Nd_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_(7-δ)体系的比较研究,作者发现上述三个体系的T_c变化均与载流子浓度的变化相关联。作者进而提出,在YBa_(2-x)Pr_xCu_3O_(7-δ)体系中Pr的空穴填充效应 关键词：     

YBa_(2-x)Pr_xCu_3O_(7-δ)体系中的Pr替代效应

报道了YBa_(2-x)Pr_xCu_3O_(7-δ)(0≤x≤0.15)体系的超导电性和正常态输运性质的测量。实验结果表明随着Pr在Ba晶位替代量的增加,超导转变临界温度T_c和由Hall系数推算的荷电载流子浓度P_H均单调下降。通过与Y_(2-x)Pr_xBa_2Cu_3O_(7-δ)和Nd_(1 x)Ba_(2-x)Cu_3O_(7-δ)体系的比较研究,作者发现上述三个体系的T_c变化均与载流子浓度的变化相关联。作者进而提出,在YBa_(2-x)Pr_xCu_3O_(7-δ)体系中Pr的空穴填充效应导致可迁移空穴浓度下降,从而压制T_c;而在Y_(2-x)Pr_xBa_2Cu_3O_(7-δ)体系中载流子浓度的下降则是主要来源于Pr替代对空穴的局域作用,T_c同样被压制。Pr的拆对效应不明显。     

多自旋态离子Co替代诱导La2/3Ca1/3MnO3体系的输运反常

利用具有多自旋态的Co离子进行Mn位替代.制备了La2/3Ca1/3Mn1-xCoxO31(0≤x≤0.15)系列样品并研究了体系的结构和输运特性.结果表明,在替代范围内,样品呈现很好的单相结构,各晶格参数随替代量的增大而减小;Co替代导致体系出现电输运反常,具体表现为在居里温度Tc以下电阻-温度曲线的二次金属-绝缘转变(M-I)行为(双峰效应),且随Co替代量的增大,无论是高温峰还是低温峰,其峰值温度均向低温区移动;所不同的是,对Co替代样品而言,随外加磁场增加,高温峰值温度TPH向高温区移动,而低温峰值温度TPL.则保持不变,表现出磁场无关的特征;相应的峰值电阻率对Co替代和外加磁场表现出很强的依赖关系,随Co替代含量的增加,各峰值电阻率增加.而低温峰值电阻对Co替代更为敏感;对照样品磁特性测量结果,证明高温峰对应于未替代体系的M-I转变,低温峰对应的反常变化则与Co3 离子替代Mn4 后在体系中引入氧缺位和高的自旋态相关联.     

Al和Fe替代对La0.67Ca0.33MnO3体系结构和M-I转变的影响

研究了Al和Fe替代的La0.67Ca0.33Mn1-xMxO3体系的结构特征及其对金属-绝缘转变的影响.结果表明,随Fe替代含量的增加,晶胞体积并未有显著的变化;而随Al替代含量的增加,在整个替代范围内,晶胞体积表现为单调减小.两种替代均使体系的电阻率急剧增加,绝缘-金属转变温度TIM向低温方向移动.对少量替代含量,在T<TIM的低温区域满足金属输运行为,这种输运行为随Al和Fe离子替代含量的变化特征,可从Al3+离子和Fe3+离子对Mn3+-O2--Mn4+双交换通道的破坏给予解释.对于较高的替代含量,Al离子的替代除通过形成Al3+-O2--Mn4+作用通道影响双交换外,由晶格畸变所导致的电声子耦合变化也会影响双交换,而对于Fe离子的替代,由于反铁磁簇的存在所诱发的Mn离子自旋对电子的散射可能是影响体系输运特性的重要原因.     

Y1-xCaxBa2Cu3-xMxO7-δ (M=Fe,Ni)体系的超导电性

本文报道,通过对Y_1-xCa_xBa₂Cu_3-xMxO_7-δ(M=Fe,Ni)体系样品的晶体结构、氧含量、正常态电阻率与温度的关系,以及超导转变温度等测量,并与YBa₂Cu_3-xMxO_7-δ(M=Fe,Ni)体系进行比较,发现Y_1-xCa_xBa₂Cu_3-xFe_xO_7-δ体系的T_c显著地高于相应x值的YBa₂Cu_3-xFe_xO_7-δ体系,而Y_1-xCa_xBa₂Cu_3-xNi_xO_7-δ体系则相反,T_c低于仅Ni替代的体系,表明Ca和Fe同时替代时两者引起的载流子浓度(n_H)变化相互补偿,抑制了仅Fe替代时引起的n_H和T_c急剧下降;而作Ca和Ni同时替代时主要的不是两者引起载流子浓度变化的相互补偿,Ca和Ni替代效应之间的关联较弱。作者认为,对Y_1-xCa_xBa₂Cu_3-xFe_xO_7-δ体系属于CuO₂平面外的元素替代,这时载流子浓度是决定Tc的主要因素;而对Y_1-xCa_xBa₂Cu_3-xNi_xO_7-δ体系,由于Ni²⁺离子主要占据Cu(Ⅱ)位,它导致磁拆对效应,Ni²⁺离子的拆对效应是引起T_c下降的直接原因。 关键词：     

(Nd_(1-x)Er_x)_2Co_(15.5)V_(1.5)的结构转变与磁性

利用电弧熔炼制备了 (Nd1 xErx) 2 Co1 5 5V1 5(x=0— 1 0 )化合物样品 .通过x射线衍射分析和磁性测量研究了Er替代Nd2 Co1 5 5V1 5中的Nd时对化合物结构和磁性的影响 .研究结果表明 ,低Er含量 (x <0 4 ) ,化合物为Th2 Zn1 7型结构 ;高Er含量时 (x >0 5 ) ,化合物转变为Th2 Ni1 7结构 ;Er含量为x =0 4和 0 5时 ,两种结构共存 .两种结构的晶胞参数a ,c和晶胞体积V随着Er含量的增加都呈现递减的趋势 .随着Er含量的增加 ,(Nd1 xErx) 2 Co1 5 5V1 5化合物的居里温度和饱和磁化强度都单调下降 .(Nd1 xErx) 2 Co1 5 5V1 5化合物的室温各向异性由低Er含量时的易锥型转变为高Er含量时的易轴型 .x =0— 0 5的化合物在温度升高时发生自旋重取向转变 ,自旋重取向温度Tsr随Er含量的增加而减小     

Bi2Sr2Ca1-xPrxCu2Oy和Bi2Sr2Ca1-xYxCu2Oy系列单晶样品输运性质的对照研究

测量了Bi2Sr2Ca1-xPrxCu2Oy(x的范围从0到0.5)和Bi2Sr2Ca1-xYxCu2Oy(x的范围从0到0.41)系列单晶样品的ab平面电阻率ρab(T).两个体系都表现出独特的掺杂效应.对掺Pr系列,超导转变温度Tc随掺杂量的增加逐渐降低,同时剩余电阻率却大幅度增加.在Pr含量达到约0.5时,体系出现了超导-绝缘体转变.对掺Y系列,观测到在某温度T*处ρab(T)偏离了对温度的线性关系,这是赝能隙打开的典型表现.t*随Y含量的增加而增加,而Tc则被迅速压制.我们预期Pr的反常磁性和掺Pr系列未观察到赝能隙有关.     

(Nd1－xErx)3Fe25Cr4.0(0≤x≤1.0) 化合物的结构与磁性

合成了(Nd1-xErx)3Fe25Cr4.0(0≤x≤1.0)系列化合物并采用x射线衍射和磁测量等手段研究了它们的结构和磁性.发现当0≤x≤0.8时化合物保持Nd3(Fe,Ti)29型结构,属于单斜晶系,A2/m空间群,当0.8＜x≤1.0时,化合物形成一种哑铃对Fe-Fe无序替代Th2Ni17结构,P63/mmc空间群.随着Er含量的增加,化合物的居里温度TC和饱和磁化强度Ms单调下降.当x=0时,Nd3Fe25Cr4.0化合物的易磁化方向非常靠近[040]方向,仅略微偏离15结构的基面,但随Er含量的增加,(Nd1-xErx)3Fe25Cr4.0化合物的易磁化方向从靠近[040]方向转向靠近[4 0 2]方向,同时与15结构的基面所成的倾角也增大.通过测量交流磁化率发现,x=0-0.4和x=1.0的化合物在低温下出现自旋重取向.在x=0-0.4的化合物中,自旋重取向温度Tm随Er含量增加单调升高.用高达13T的磁场测量难磁化方向的磁化曲线发现,在0≤x≤0.8的化合物中发生了一级磁化过程(FOMP),其临界场Bcr随Er含量的增加而降低.     

(La1-xYx)2/3Ca1/3MnO3(x=0～0.3)体系的磁特性与平均稀土离子尺寸效应的研究

研究了(La1-xYx)2/3Ca1/3MnO3(0.0≤x≤0.3)体系的磁特性,给出了磁转变温度Tc与La位平均离子尺寸之间的关联.结果表明,随Y掺杂浓度的增加,金属-绝缘转变(M-I)温度TMI向低温区移动,对应的峰值电阻率ρp升高,对x=0.3样品而言,较未替代样品(x=0.0)增幅达8个数量级之多,指出由于Y的掺入而致使La位平均离子半径()减少以及局域晶格结构畸变引起的.磁性测量表明了在x>0.1的高浓度区域,随着x的增加,反铁磁性相互作用逐渐增强,导致x=0.2和x=0.3的样品在35K左右出现了自旋玻璃态.     

Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)M_xO_(7-δ) (M=Fe,Ni)体系的超导电性

本文报道,通过对Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)MxO_(7-δ)(M=Fe,Ni)体系样品的晶体结构、氧含量、正常态电阻率与温度的关系,以及超导转变温度等测量,并与YBa_2Cu_(3-x)MxO_(7-δ)(M=Fe,Ni)体系进行比较,发现Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)Fe_xO_(7-δ)体系的Tc显著地高于相应x值的YBa_2Cu_(3-x)Fe_xO_(7-δ)体系,而Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)Ni_xO_(7-δ)体系则相反,Tc低于仅Ni替代的体系,表明Ca和Fe同时替代时两者引起的载流子浓度(n_H)变化相互补偿,抑制了仅Fe替代时引起的n_H和Tc急剧下降;而作Ca和Ni同时替代时主要的不是两者引起载流子浓度变化的相互补偿,Ca和Ni替代效应之间的关联较弱。作者认为,对Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)Fe_xO_(7-δ)体系属于CuO_2平面外的元素替代,这时载流子浓度是决定Tc的主要因素;而对Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)Ni_xO_(7-δ)体系,由于Ni~(2+)离子主要占据Cu(Ⅱ)位,它导致磁拆对效应,Ni~(2+)离子的拆对效应是引起Tc下降的直接原因。     

Ca掺杂氧化物超导体正常态电阻反常及其磁输运行为

本文研究了对Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ进行Ca掺杂后样品的输运特性.实验中发现:随Ca含量增加,样品正常态电阻随之下降.出现反常电阻现象原因可能是Ca替代Y位,导致体系载流子浓度发生变化,从而使得晶界附近的电子能带结构发生改变.另外;低温下的样品伏安特性在外磁场下出现反常,动态电阻dV/dI随磁场增加而下降.有关该现象的物理机制有待于进一步研究.     

(Nd1-x Erx)3 Fe25 Cr4.0(0≤x≤1.0)化合物的结构与磁性

合成了 (Nd1 -xErx) 3Fe2 5Cr4 . 0 (0≤x≤ 1 .0 )系列化合物并采用x射线衍射和磁测量等手段研究了它们的结构和磁性 .发现当 0≤x≤ 0 . 8时化合物保持Nd3(Fe,Ti) 2 9型结构 ,属于单斜晶系 ,A2 m空间群 ,当 0 8相似文献   

Si/Al/Na/Ca对准东煤灰熔融特性的影响

采用Factsage软件计算分析了Si/Al/Na/Ca对准东煤灰熔融特性的影响,结果发现:准东煤灰中Si02主要起助熔作用,流动温度随SiO_2含量增加而降低.当Al_2O_3含量低于12%时,流动温度随Al_2O_3含量增加而降低;当Al_2O_3含量大于15%时,流动温度随Al_2O_3含量增加而升高.Na_2O对流动温度的影响与灰中其他组分有关,总体而言,Na_2O起助熔作用.SiO_2/Al_2O_3质量比小于3.0的准东煤灰中,当CaO含量小于30%时,流动温度随CaO含量增加而降低;当CaO含量大于30%时,流动温度随CaO含量增加而升高。     

Y替代La2/3Ca1/3MnO3体系的结构与输运行为

系统研究了(La1-xYx)2/3Ca1/3MnO3(0.0≤x≤0.3)体系的结构和输运行为.结果表明，实验样品具有很好的单相结构，随Y掺杂浓度的增加，金属—绝缘体（M—I）转变温度T-MI向低温区移动，对应的峰值电阻率ρp升高，对x=0.3样品，较未替代样品（x=0.0）增幅达8个数量级.在外加磁场下，材料表现出很强的磁电阻效应.同时，从实验结果出发，直接给出了输运特性与晶体结构之间的关联，并从双交换模型和可变程跃迁理论出发，对实验结果进行了初步讨论. 关键词： La2/3Ca1/3MnO3锰氧化物 Y替代 晶体结构 输运行为     

非晶态(Fe_(1-x)V_x)_(84)B_(16)合金的磁性和电性

用单辊急冷法制备了非晶态(Fe_(1-x)V_x)_(84)B_(16)(x=0,0.02,0.04,0.06,0.10)合金的薄带,分别用磁天平和四端引线法测量了饱和磁化强度和高温电阻率的温度关系。得到平均每个磁性原子的磁矩随V含量的增加近似线性下降,计算出每个Fe原子和每个V原子的平均磁矩分别为2.08μ_B和-5.08μ_B。居里温度T_c从x=0时的622K下降到x=0.10时的478K。利用自旋波激发公式:σ(T)=σ(0)(1-BT~(3/2)-CT~(5/2))得到,自旋波劲度系数D在75.4-81.8(meV·)之间(x=0-0.10),交换相互作用范围的平方平均值〈r~2〉从x=0.02时的4.4增加到x=0.10时的6.5。电阻率的测量得到,室温电阻率在155-127(μQ·cm)之间,晶化过程中电阻率的下降幅度随V含量增加而线性减小,其原因与晶化过程中的相变有关。     

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.     

少量Mn替代对Gd2Co17化合物结构与磁性的影响

通过X射线衍射和磁性测量研究了Gd2Co17-xMnx(x=0—1)化合物的结构和磁性.X射线衍射表明样品均为Th2Zn17型菱方结构.晶胞体积随Mn含量x线性增大,居里温度TC单调下降,饱和磁化强度Ms单调增加,化合物的磁晶各向异性场μ0Ha先随Mn含量减少,当x=0.6时达到最小,然后再增大 关键词： 2∶17型化合物 晶体结构 磁性     

电子型超导体Pr1.85Ce0.15CuO4-δ中Cu位V替代对超导电性的影响

本文研究了Pr1.85Ce0.15CuO4-δ(PCCO)中V4 离子替代Cu2 离子后对其超导电性的影响.Pr1.85Ce0.15Cu1-xVxO4-δ(x=0～0.10)电阻率测量结果显示:微量(x≤0.04)V4 离子替代Cu2 离子可以改善样品的超导电性;随着替代量的增加,体系的超导电性逐渐被抑制,x=0.08时超导电性消失.我们主要从样品的微观结构和载流子浓度两个方面的变化分析了V4 替代Cu2 对PCCO超导电性的影响机制.霍尔系数实验结果表明,替代量较少时,体系中载流子浓度随着x的增加而增加,有助于超导电性的改善,但是当替代量增加到一定程度时,晶格畸变程度的增大和顶点氧的出现,抑制了超导电性.     

(La_(1-x)Ce_x)_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3体系的结构和输运性质研究

对Ce掺杂锰氧化物 (La1 -xCex) 2 3Ca1 3MnO3(x =0— 1.0 )多晶样品的结构和输运性质系统研究的结果 .实验表明 ,在低掺杂浓度下 ,样品呈现完整的正交钙钛矿结构 ;随掺杂浓度的增加 ,有少量CeO2 杂相出现 ,同时伴随有Ce3 和Ce4 离子两种价态的涨落和Mn2 Mn3 Mn4 混合价态的共存 ,Ce掺杂导致的体系无序度增加 ,使得绝缘体 -金属 (I M)和顺磁 -铁磁 (PM FM)转变温度向低温方向移动 .有趣的是 ,Ce掺杂样品的电阻率测量I M转变峰值温度TIM 较PM FM转变温度Tc 为高 ,其差值ΔT(=TIM -Tc)随Ce掺杂含量的增加而增加 ,最大差值ΔT达 5 0K .各样品的磁电阻则随温度的降低而增加 ,在Tc 附近MR达到最大值 ,且随Ce掺杂含量增加Tc 附近的MR最大值迅速增加 ,达到 10 4 %以上 ,表现出很强的庞磁电阻效应 .在x≥ 0 .7时 ,磁电阻效应则表现出反常减小 .整体上而言 ,各样品的磁特性与输运行为间有较强的关联 ,电输运特性可用双交换作用模型进行很好的解释 ,在高温区满足热激活模型 .最后 ,在Ce掺杂对Tc 和MR的影响机理方面进行了初步讨论 .