零电阻温度为110K的Bi-Sr-Pb-Ca-Cu-O超导材料的制备与研究

采用固相反应法制备含Pb的Bi-Sr-Ca-Cu-O新体系超导块材,超导电性与热处理工艺密切关联。在液氮温区以上体系存在Tc为110K和85K两个超导相。寻求最佳工艺条件可获得稳定性较好的零电阻温度为110K的块状样品。     

高于90K的钇钡铜氧系化合物的超导电性

1973年以来,对高温超导电性的研究几乎停顿不前.Bednorz和Mulle在La—Ba—Cu—O系中高于30K超导电性的发现迅速改变了这种局面。以后的发展近乎日新月异。赵忠贤等首先报道了在Y—Ba—Cu—O体系中发现高于液氮温度(77K)的超导电性并公布了材料组分。接着C.W.Chu等在Y—Ba—Cu—O多相氧化物超导体中得到了高于90K的的超导电性。最近,更多的研究组在单相YBa_2Cu_3O_(9~-y)氧化物超导体中发现了高于90K超导电性。我们在研制单相YBa_2Cu_2O_(9~-y)超导材料过程中发现,制备条件对超导性质的影响很大。我们选用分析纯钇钡铜的氧化物或碳酸盐。阳离子配比为Y∶B∶Cu=1∶2∶3。在玛瑙研钵里充分研磨以后,在管式炉内900—1100℃通氧烧结12—24小时。冷却速率对超导性质的影响是显著的。缓慢(超过6小时)冷却到室温可得到零电阻温度高于90K的超导电性,如图1所示。快速冷却的零电阻温度低于77K,如图2所     

导电物质量子理论 超导

1911年荷兰物理学家H．K．Onnes在研究低温下水银的电阻率随温度的变化的时候,观察到在4．2K附近水银电阻突然消失,他把汞的这一新状态称为超导态。以后又发现许多其他金属也具有这种超导电性,但并非所有的金属元素都表现有超导电性。研究表明超导现象依赖于晶格结构和费米面,具有明显的抗磁性。J·巴丁、L·N·库珀和J·R·施里弗3人于1957年建立了关于超导态的微观理论,简称BCS理论。它认为超导电性的起因是费米面附近电子之间存在着通过交换声子而发生的吸引作用,由于这种吸引作用,费米面附近的电子两丽结合成对,叫库珀对。从而解释了大量的超导现象和实验事实。     

Y-Ba-Cu-O高Tc氧化物的超导电性

<正> 寻找液氮温度的高Tc超导材料是人们长期以来的奋斗目标.自Bednorz和Müller发现在Ba-La-Cu氧化物系统中可能存在35K的超导电性,Uchida和Takagi等人观察到Meissner效应,从而确定了该系统的超导电性的存在。中科院北京物理研究所的赵忠贤等人在Y-Ba-Cu氧化物体系中获得零电阻温度为78.5K的高Tc超导体。我们在自制的Y-Ba-Cu-O体系样品上获得零电阻温度为91.5K的好结果,得到国内有关专家的肯定。     

RE211晶须研究

1911年,荷兰科学家昂纳斯首次发现在4.2K水银的电阻突然消失的超导电现象.由于超导电性可以预见的巨大的应用前景,以及这种现象与传统的电导机制的差异所产生的魅力,物理学家一直致力于建立微观理论,试图定性直至定量地说明超导电性的本质.     

Y-Ba-Cu-O系高临界温度超导陶瓷组成与性能关系的研究

研究了主组成及少量外加物对Y_xBa_(1-x)CuO_3系超导陶瓷导电性与超导电性的影响.研究表明,当配料组成Y∶Ba≈1∶2时最容易制取稳定的、零电阻为88K以上的高临界温度T_c的超导材料;采用Bi、Pb、Na、Co等对阳离子进行部分替位更换,仍能获得超导特性,但对T_c值没有改进;少量外加物对YBa_2Cu_3O_(7-δ)系超导陶瓷的T_c值有明显的影响,微量钴离子的掺入可使T_c提高到110K,但掺入量较多时反使T_c降低.     

高T_C的超导材料

<正> 引言超导材料的临界温度 T_c 越高,其效益越大,因此,寻找高 T_c 的超导材抖是人们长期以来梦寐以求的事,经过约七十年的努力,在1973年才制备出铌三锗(Nb_3Ge),其T_c为23.2K,此后十几年几无进展.1986年瑞士科学家 Bednorz 和 Miiller 报导了 La-Ba-Cu-O 系列中可能存在高临界温度超导电性,T_c 终于突破30K.中、美、日等国科学家也在 La-Ba-Cu-O 体系超导体上获得 T_c为52K.最近各国又相继报导了 Y-Ba-Cu-O 体系超导材料,T_c 在90K 以上.本文将简要报导我们制备的 Y-Ba-Cu-O 超导材料的初步实验结果.     

掺杂EuSr2Ru1—xNbxCu2O8体系的磁性和超导电性

通过对EuSr2Ru1-xNbxCu2O8体系的结构、磁化强度和电阻进行观测,结果发现：EuSr2Cu2O8样品呈现超导电性和铁磁性共存,其超导临界温度为Tc^onset≈35K,Tc（ρ＝0）＝10K,铁磁相变温度为TM＝130．2K;Nb部分替代Ru同时导致铁磁相变温度和超导临界温度的下降,前者进一步说明了EuSr2RuCu2O8体系中磁有序权来源于Ru的磁矩,而超导临界温度的下降则是由于CuO2平面载流子浓度下降所致。     

掺杂EuSr_2Ru_(1-x)Nb_xCu_2O_8体系的磁性和超导电性

通过对EuSr2 Ru1-xNbxCu2 O8体系的结构、磁化强度和电阻进行观测 ,结果发现 :EuSr2 RuCu2 O8样品呈现超导电性和铁磁性共存 .其超导临界温度为Tconset≈ 35K ,Tc(ρ =0 ) =10K ,铁磁相变温度为TM=130 .2K ;Nb部分替代Ru同时导致铁磁相变温度和超导临界温度的下降 ,前者进一步说明了EuSr2 RuCu2 O8体系中磁有序仅来源于Ru的磁矩 ,而超导临界温度的下降则是由于CuO2 平面载流子浓度下降所致 .     

(BiPbSn)SrCaCuO超导体的制备工艺研究及物性分析

研究在制得106K(BiPb)SrCaCuO高温超导体的基础上再进行的Sn替代Bi的研究。实验表明热处理工艺对其超导电性影响很大,由于Sn的替代破坏了Bi系中原有的高温超导相。     

Bi—Ca—Sr—Cu—O体系中的高温超导电性

本文报道掺Pb和不掺Pb的Bi-Ca-Sr-Cu-O体系中高温超导电性的变化规律,讨论了体系组成、制备条件、物相与超导电性的关系。在合适的制备条件下,Bi-Pb-Ca-Sr-Cu-O体系中所形成的T_(ce)为103K的物相,除个别衍射峰外,几乎与纯铋系的4334相完全一致。     

金属小粒子超导电性的增强与减弱效应

用无规矩阵理论对BCS理论进行修正,得到一种处理金属小粒子超导电性的新方法,用这种方法我们发现：对于自旋s=1/2的金属小粒子,仅具有超导减弱效应;而处于s=0态的金属小粒子,同时具有超导增强和超导减弱效应,并且,金属小粒子超导电性能隙与转变的 关系与宏观金属中的非常类似。     

13 nm CdTe-HgTe量子阱的压致超导电性

研究了13 nm CdTe-HgTe量子阱在高压下的结构和电输运性能,原位高压拉曼测试结果表明:低压时拉曼位移在118 cm^-1和138 cm^-1处有两个拉曼模式,分别与横向光学声子和纵向光学声子有关.原位高压电输运研究结果表明:13 nm CdTe-HgTe量子阱在4.0 GPa压力下出现了超导现象,超导转变温度(Tc)为5.0 K,在9.3 GPa时超导电性消失,继续加压至14.1GPa时又重新出现超导现象,并且超导电性一直持续到56.2 GPa.     

铋系超导体晶格振动的X射线衍射研究

本讨论了利用变温X射线衍射方法在液氮至室温温区上研究了Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3-xFexOy(x=0,0.08)铋系高温超导相晶格振动的动态行为。变温X射线的研究工作集中在（002）晶面上,它能反映与超导电性有密切关系的Bi-O层和Cu-O的晶格振动信息。在超导转变温度以上的120K附近温区上,（002）峰的衍射强度I（T）与晶格常数C（T）随温度变化的异常行为表明,在超导转变前（002）晶面出现了明显的晶格软化效应。     

超导电性理论特征

超导材料的种类非常广泛,有单质金属、合金材料、有机化合物、非金属单质、金属与非金属掺杂材料、金属氧化物等.从超导电性特征又分为非常规超导材料和常规超导材料.因此从超导电性的起源研究超导电性理论的特征具有重要的意义,既是重要的理论研究,又对合成、制备各种新型超导材料具有指导意义.分析研究了超导电性的本征特点,分别从超导的基本物理图像、同位素效应、超导转变温度计算公式表示等方面给出了常规超导体和非常规超导体的全面描述.同时理论上计算了一种有机复合超导材料.     

Y-Ba-Cu-Ag-O超导材料的制备及其超导性质研究(英文)

本文利用高纯度Y_2O_3、BaCO_3、Ag_2O和Cu粉,制备了新的超导材料Y-Ba-Cu-Ag-O。该体系在90K附近电阻为零。实验证明,体系中Ag可以取代部分Cu;如果体系中Ag的含量过高,液氮区以上温度的超导电性消失。     

Sr_(1-x)Ln_xFBiS_2(Ln=La,Ce)体系的超导电性

在新发现的SrFBiS_2体系掺杂稀土元素镧和铈,利用固相反应法成功合成出Sr_(0.5)Ln_(0.5)FBiS_2(Ln=La,Ce)多晶样品.通过X射线衍射、电阻和磁化强度测量,发现母体样品SrFBiS_2是一个半导体,通过La或者Ce掺杂后,Sr_(0.5)Ln_(0.5)FBiS_2(Ln=La,Ce)在2.8K展现出大块超导电性.同时,研究发现Sr_(0.5)Ce_(0.5)FBiS_2先在7.5K形成铁磁序,然后在2.8K进入超导态,是一个铁磁超导体.这些结果对研究BiS_2基超导机制以及铁磁与超导共存的内在联系具有重要意义.     

液氮温区超导电性的Ba-Y-Cu氧化物

一、引言自从 Bednorz 和 Müller 报导了在 Ba—Y—Cu—O 系统中可能存在高临界温度超导电性之后,赵忠贤等认为,组份为 Ba_xLa_(5-x)Cu_5O_(5(3-y))的体系中,用 Y 取代La,可导致更高的超导转变温度.并且给出 x=0.5的样品的电阻测量结果.超导转变中点温度为92.8K,转变宽度为4K,赵忠贤等的样品是用光谱纯的 Y,Ba,Cu 的氧化     

高温超导薄膜的原子尺度制备和表征

高温超导体因其丰富的物理性质和潜在的应用价值已成为30余年来凝聚态物理学备受关注的前沿方向之一.探索和发现新型高温超导体并以此建立非常规高温超导电性的物理机制是超导物理学家们长期追求的目标.本文从高温超导体的研究现状和瓶颈出发,介绍基于异质外延薄膜高温超导电性的原子尺度研究,阐述近年来分子束外延技术在高温超导薄膜制备和量子调控方面取得的研究进展.在外延薄膜超导特性表征方面,着重介绍基于原位扫描隧道显微镜对超导层的原子尺度研究.在新型高温超导体探索方面,主要介绍基于异质外延薄膜界面超导体系的构筑.本文侧重于展示实验设计思路、研究方法以及对高温超导电性微观机制的理解,力图以此启发相关领域的研究人员.     

超导薄膜临界磁场的非线性非局域效应研究

在处理薄膜中的超导现象的理论时,London理论、Pippard理论和GL理论都有其局限性,因为这些理论都不能完全解释超导电性的本质。根据对超导薄膜临界磁场普遍适用的公式,结合实验测得的超导薄膜临界磁场在理论上应该具有非线性、非局域性的特点;分析了影响超导电性的各种要素,得出了London理论、Pippard理论下修正后的临界磁场的表达式;分析了GL理论下波函数分别为球面波和正弦波时临界磁场分布情况。