Gd_(2-x-y)La_xCe_yCuO_z 体系超导性质

日本研究人员观测了 Gd_(2-x-y)La_xCe_yCuO_z 系中 T′相的超导性质,发现这种结构只在有限的组成范围内肯备超导性。具有 Cd_(0.72)La_(1.15)Ce_(0.13)CO_z组分的样品,其最高超导起始温度为12K,最高零电阻温度为6.5K。经 X 光衍射分析表明,此     

超导化合物YBa_2 Cu_3 O_x定向反应合成过程的动力学初探

借助测量Y_2Cu_2O_5-BaCuO_2混合物样品电阻的变化,研究了定向反应合成YBa_2Cu_3O_x超导化合物固相反应的动力学。反应遵循 其中α_t——t时刻的反应分数; k——反应速度常数。 研究确定反应过程是化学反应控制,反应激活能为893 kJ/(mol·K)_0Y_2Cu_2O_5-BaCuO_2二元系反应完成时间可表示如下: 1nt_1=-89.25+108781/T 对定向反应合成过程和由Y_2O_3-BaCO_3-CuO三元系混合物的合成过程的反应完成时间进行了比较。     

BiPbSbSmSrCaCuO高温超导体的制备和结构

本工作研究了Bi_(2-x)Pb_xSr_2Ca_2Cu_3O_2和Bi_(1.6)Pb_(0.4-x-y)Sb_xSn_ySr_2Ca_2Cu_3O_2系统样品的超导性质。以较短的烧结时间制得零电阻温度为107K的Bi_(1.6)Pb_(0.4)Sr_2Ca_2Cu_3O_2和110K的Bi_(1.6)Pb_(0.35)Sb_(0.05)Sr_2Ca_2Cu_3O_2的高温超导相。Bi系超导体的结构为两相,其中85K相是a=b=5.408,c=30.74的四方相;而110K相是a=5.408,b=5.336,c=37.10的正交相。     

掺银和锆替换超导材料

日本Tokai大学通过热分解有机酸盐法成功地制备了高T_c YBa_2Cu_3O_(7-x)超导体。对该试样进行短时间烧结获得了T_c=92K的样品。文章通过添加银和锆替换的方式分别对超导体的性质及结构进行了研究。结果表明,掺银和锆替换明显地增大了烧结体Y(1 2 3)的J_c值;掺银使最佳烧结温度下降了约50℃,而锆替换钇使Y(1 2 3)样品的晶粒结     

YBa_2Cu_3O_(7-x)超导体中铜的价态分析及氧含量的测定

高温超导体YBa_2Cu_3O_(7-x)的制备工艺对其超导性能有着重要影响,而氧含量对其超导性能及晶系的转变又至关重要,因此,氧含量的控制和测定引起人们关注。我们认为在YBa_2Cu_3O_(7-x)中,氧含量与铜的混合价态有关,为了保持整个分子电中性,非化学计量的氧含量只能反映铜价态的变化,为     

铅取代BiSrCaCuO超导系中部分铋的研究

铅在Bi_(2-x)Pb_xSr_2Ca_2Cu_3O_y超导系中的最大固溶度在x=0.30～0.45范围内。但是,只有添加适量的铅才能促进高T_c相的形成,和改善其热稳定性。x=0.2的样品具有最佳超导性。当铅含量增加到x>O04时,超导性降低。冷轧加工在带材中形成〔001〕织构是带材J_c提高的主要原因     

La_(0.67)Ca_(0.33-x)Ba_xMnO_3的电输运性质反常及磁电阻温度稳定性

用固相反应法制备La_(0.67)Ca_(0.33-x)Ba_xMn O_3(x=0,0.10,0.15,0.20,0.25)系列样品,烧结温度为1200℃。通过X射线衍射(XRD)图谱,扫描电子显微镜(SEM)照片、零场和加场下的电阻率-温度(ρ-T)曲线,磁电阻-温度(MR-T)曲线,研究Ba~(2+)替代Ca~(2+)的La_(0.67)Ca_(0.33-x)Ba_xMnO_3的电输运性质及磁电阻温度稳定性。结果表明:随Ba~(2+)替代量的改变晶体结构发生变化,x=0的样品为立方结构,x=0.10的样品为正交结构,x=0.15,0.20,0.30的样品为六方结构。x=0.10样品的电输运性质出现反常,它的电阻率不仅比未掺Ba的La_(0.67)Ca_(0.33)Mn O_3高出60倍,也比高掺Ba样品的电阻率高出几倍,随Ba~(2+)替代量的增加电阻率逐渐下降,用掺Ba引起的晶格结构变化及Mn O_6八面体畸变进行解释;高掺Ba样品实现了室温附近磁电阻温度稳定性,x=0.15的样品在187~246 K温区磁电阻为(8.91±0.42)%,x=0.20的样品在230~290 K温区磁电阻为(6.07±0.32)%,x=0.25的样品在320 K以下直至50 K温区磁电阻均大于14%。在0.8 T磁场下在室温附近产生磁电阻的温度稳定性有利于MR效应的实际应用。磁电阻温度稳定性机制是,钙钛矿的磁电阻是体相内双交换作用产生的本征磁电阻与界面自旋相关散射或自旋极化隧穿产生的低场磁电阻的叠加,制备样品时控制烧结温度(1200℃),尽量提高低场磁电阻,两种磁电阻叠加产生磁电阻温度稳定性。     

Y-Ba-Cu-O系超导材料的一种合成新方法

本文报道了超导材料的一种新合成方法——络合法。利用此法合成了名义组分为YB_(a2)Cu_3O_(7-δ)及单相的YB_(a2)Cu_3O_(7-δ)超导材料,分析了其最佳制备工艺(包括热处理温度、时间等)。并对样品进行了高温(20℃～1200℃)热分析研究,测定了样品中的氧缺陷。热分析研究表明:经络合加热脱水未经高温灼烧及热处理的样品,在冷却过程中,温度在788℃～652℃之间有一个二级相变,它是从有序的四方相——无序的正交相的结构相变。样品中的氧浓度随温度可逆的变化。经过反应及热处理的超导材料在加热过程中也表现出这种行为。这一结论对寻找这类新的高温超导材料的热处理工艺是很重要的。     

几种有前途的冶金工艺

一、超导性 超导性是最早发现的超现象。1911年,当坎默林·翁纳斯发现水银在氦的液化温度下(4K)突然变成无电阻状态时,就发现了超导性。 经过以后四十年的大学研究,证实许多物质都显示了同样的现象。当然,转变为超导态的温度(Tc)是最重要的参数。     

磁控溅射法制备YBa_2Cu_3O_(7-x)双面超导薄膜

采用大直径中空柱状阴极磁控溅射装置和筒形加热器制备了高质量YBa2 Cu3O7-x双面超导薄膜。使用衬底为 (0 0 1)LaAlO3和 (0 0 1)YSZ。双面超导薄膜零电阻温度TC=89～ 91K ,临界电流密度JC≥ 10 6A/cm2 (77K ,零场下 ) ,微波表面电阻RS<1mΩ(77K ,10GHz)。对不同氧氩比下制备的双面膜进行了性能的比较。当O2 ∶Ar =1∶2 .5 ,衬底温度在80 0℃时 ,制备出了高质量的双面超导薄膜。同时对双面超导薄膜进行了微结构分析。用制备的 2 5mm× 2 0mm双面膜研制成功中频滤波器 ,中心频率为 1 0 6GHz时 ,插损为 0 6 7dB。     

La2/3(CaXBa1-X)1/3MnO3材料的绝缘体-金属转变与晶界效应

用固相反应法制备了La2/3(CaxBa1-x)1/3MnO3(x=0.00,0.40,0.45,0.55,0.60,1.00)六种多晶CMR材料,并测量了在77K～350K范围内零磁场和0.4T外磁场下的电阻率。这些样品都出现了双电阻峰结构,采用Mott转变表达式ρ～exp(T0/T)1/4拟合了实验数据,结果表明高温峰的转变是绝缘体-金属(I-M)转变,而低温峰不是I-M转变峰,用自旋极化电子隧道效应和局域化模型解释了电阻和磁电阻行为。此外,在x=0.4～0.6掺杂范围内样品呈现出异常的电阻行为。     

Ce掺杂Cu_2O(Ce/Cu_2O)薄膜的制备及其光电性能

用NaAc与Cu(Ac)_2为反应体系,采用电沉积法,在ITO上制备了Ce掺杂的Cu_2O(Ce/Cu_2O)薄膜。探讨了Cu(Ac)_2浓度、沉积温度、沉积时间、沉积电压和溶液pH等制备条件对Cu_2O样品光电性能的影响及Ce掺杂量对Cu_2O薄膜光电性能的影响。结果表明,当反应液中含0.04 mol/L Cu(Ac)_2、0.02 mol/L NaAc、0.0064 mmol/L CTAB、0.008 mol/L Ce(NO_3)_3、溶液pH为5.5、沉积温度为50℃时,在1.4 V电压下沉积40 min,即可制备形貌较好、光电压达0.3239 V的Ce/Cu_2O薄膜,Ce的掺杂有着比单纯Cu_2O薄膜更高的光电性能。UV-vis、XRD、SEM和EDS等表征结果显示,Ce的掺杂使得Cu_2O薄膜紫外吸收峰发生蓝移、抑制了Cu_2O微晶的生长、使薄膜的形貌变为叶脉较宽的星型枝叶状,样品中Ce元素质量分数和原子分数分别为22.63%和8.78%。     

热处理工艺对( Mn,Fe)2(P,Si)系列化合物磁性的影响

用机械合金化方法成功制备了Mn1.35Fe0.65 P1-x Six(x=0.56和0.57)化合物,分别采用了两种不同的工艺对化合物进行热处理.用X射线衍射仪、振动样品磁强计和绝热温变测量仪分别对样品的结构、等温磁熵变和绝热温变进行了测量.实验结果表明,经过两种不同热处理工艺处理的化合物都形成了Fe2P型六角结构,空间群为P62m,在经过淬火处理的Mn1..Fe0 eP0..Si0.56化合物中存在少量的(Mn,Fe) 5Si3第二相,空间群为P63/mcm.样品的居里温度都在室温附近,在278 ～296 K之间变化,不同热处理工艺对化合物的居里温度具有一定的影响.经过淬火处理的化合物存在较小的热滞和较大的等温磁熵变,两种化合物的热滞都由自然冷却处理时的5K降低到淬火处理时的3K.当Si的含量分别为0.56和0.57时,与经过自然冷却处理的化合物相比,经过淬火处理的化合物的最大磁熵变分别提升了33％和20％.在经过淬火处理的Mn1.35Fe0.65P0.44Si0.56化合物磁熵变最大,磁熵变的最大值为4.3J·kg-1·K-1.经过自然冷却处理的Mn1.35 Fe0.65P0.44 Si0.56化合物的最大绝热温变为1.2K.低成本的原料、较小的热滞、理想的制冷温区和较大的磁热效应使得Mn1.35 Fe0.65P1-xSix这一系列化合物在室温磁致冷方面有应用前景.     

沉淀转化法制备非化学计量化合物Cu_(2-x)S的物相研究

采用沉淀转化法,在碱性条件下用葡萄糖(C6H12O6)还原CuSO_4得到砖红色的Cu_2O,再以Na_2S为硫化剂将Cu_2O转化成Cu_2S,所得Cu_2S经不同温度的煅烧制备出非化学计量化合物Cu2-xS。采用XRD、SEM等检测手段对Cu2S和Cu2-xS粉末进行物相和形貌分析。结果表明:在不同温度下Cu2-xS发生相变;随着温度的升高,Cu与S的摩尔比增大,当温度达到700℃后以Cu_2S形式稳定存在。     

YBa_2Cu_3O_(7-x)-Nb_2O_5系超导体制备及结构

日本研究人员在950℃恒温24h,制成了掺Nb_2O_5的 YBa_2Cu_3O_(7-x)超导体,其冷却速率为5℃/min。在 Nb_2O_5≤0.5wt%范围内,当增加Nb_2O_5掺杂量时,超导体体密度及临界电流密度(77K,H=0T)分别增至5.80g/cm~3和437     

碘量法测量氧化物超导体的氧含量

本文报道一种改进的碘量法测定氧化物超导体氧含量的方法,其相对误差可控制在0.5%以内,分析了该方法的误差来源及其消除的途径,并以YBa_2Cu_3O_(7-δ)为例,测定了在不同热处理条件下的氧含量与其结构的关系。此外还用本方法测定了Bi_2Sr_2Ca_(?)-_xY _xCu_2O_(5+δ)系列样品的氧含量。     

La_(0.80)Sr_(0.05)Na_(0.15)MnO_3/xCuO复合体电输运机制及磁电阻的温度稳定性

用固相反应法制备了La0.80Sr0.05Na0.15MnO3/xCuO(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.30)二相复合体系,通过X射线衍射(XRD)图谱、电阻率-温度(ρ-T)曲线、ρ-T拟合曲线、磁电阻-温度(MR-T)曲线,研究了样品的电输运机制及磁电阻的温度稳定性。结果表明,在低温类金属区,电输运机制是自旋电子受单磁子散射作用,用ρ-T2拟合得很好;在较高温区MR-T曲线出现"压峰效应",是因为界面效应产生的非本征磁电阻占优势,本征磁电阻与非本征磁电阻迭加产生的磁电阻随温度变化不大;特别是x=0.05的样品,0.8 T磁场下在240 K~320K温区,磁电阻保持(9.9±0.4)%基本不随温度变化,在室温附近△T=80 K温区磁电阻的温度稳定性很好。     

用钇基混合稀土氧化物制备高Tc超导材料的研究

本文研究了用钇基混合稀土氧化物制备的材料的超导特性。电阻和直流磁化率与温度关系的测量表明。该体系在86K～92K呈现零电阻。混合稀土中轻稀土元素及非稀土杂质对Tc有较大的影响,但经过简单的化学处理,特别是经过轻、重稀土分段处理后,仍可以利用廉价的钇基混合稀土氧化物代替Y_2O_3制备出相同Tc的超导材料。     

Bi_(4=x)Pb_xSr_3Ca_3Cu_4O_y超导体中高温相的形成条件

本文利用x-衍射、EDX、SEM、DTA等方法,对Bi_(4-x)Pb_xSr_3Ca_3Cu_4O_y超导体中的最佳含Pb量、高温相的形成条件、以及Pb在形成高温相中的作用等进行了研究。结果表明,Pb的加入可降低高温相的形成温度,能促进高温相的形成速率。当x=1.0时,超导起始转变温度为110K,而零电阻温度可达106K。在860℃下,经72小时烧结,可获得基本上都为高温相的超导体。     

YBa2Cu3O7—y化合物中氧的扩散系数

采用热重法对高密度 YBa_2Cu_3O_(7-y)试样进行了测定。用平板模型处理数据,得到扩散激活能为13782J/mol,扩散系数与温度的关系为 D=1.79×10~(-8)exp(-(13782)/(RT))。