高Tc氧化物超导体的元素替代效应（Ⅱ）

本文对Bi-系高Tc氧化物超导体的元素替代效应进行了系统的评述。对由于元素替代所引起的晶体结构、氧含量、空穴浓度和超导临界温度等参量的变化进行了重点讨论。总结出元素替代的两种机制,即CuO_2平面外原子格点上以改变迁移载流子浓度为主要特征的和在CuO_2平面内Cu的格点上以破坏局部磁有序、产生直接拆对作用为特征的替代效应。     

高Tc氧化物超导体的元素替代效应(Ⅱ)

本文对Bi-系高Tc氧化物超导体的元素替代效应进行了系统的评述。对由于元素替代所引起的晶体结构、氧含量、空穴浓度和超导临界温度等参量的变化进行了重点讨论。总结出元素替代的两种机制,即CuO_2平面外原子格点上以改变迁移载流子浓度为主要特征的和在CuO_2平面内Cu的格点上以破坏局部磁有序、产生直接拆对作用为特征的替代效应。     

共振X射线衍射研究高温超导Sr_2CuO_(3.4)晶体中的调制结构

为了进一步研究Sr_2CuO_(3.4)高温超导样品中调制结构与超导电性关系,本文对其调制结构形成机制提出了一种新的解释.采用同步辐射共振X射线衍射技术在Cu K边附近探测调制结构随入射光能量的变化,探测到Cu~(2+), Cu~(3+)变价有序,并用于解释Sr_2CuO_(3.4)高温超导样品中调制结构的形成机制.实验结果表明,氧空位既占据顶角位置又存在于CuO_2面内,氧空位的有序排布造成变价铜离子有序,这种有序结构与其超导电性相关.     

La_(1．6-x)Nd_(0．4)Sr_xCuO_4超导电性的反常特性

分析并讨论了La_(1．6-x)Nd_(0．4)Sr_x CuO_4系列单相性样品(x=0．08～0．25)的晶体结构和超导电性。结果表明,晶体结构随着Sr掺杂量的变化规律与La_(2-x)Sr_x CuO_4系列相似。超导电性方面,La_(1．6-x)Nd_(0．4)Sr_x CuO_4系列超导转变温度均远小于相应的La_(2-x)Sr_xCuO_4系列组分。同La_(1．875)Ba_(0．125)CuO_4相似,La_(1．48)Nd_(0．4)Sr_(0．12)CuO_4处出现显著的极小值8K但高于La_(1．875)Ba_(0．125)CuO_4。La_(1．6-x)Nd_(0．4)Sr_x CuO_4系列的超导电性明显与La_(2-x)Sr_x CuO_4系列有着不同的特性,虽然同La_(2-x) Ba_xCuO_4系列相似但仍有区别。我们从其晶体结构的反常变化的角度对La_(1．6-x)Nd_(0．4)Sr_x CuO_4系列反常的超导电性做了初步的解释。     

YBa_2(Cu_(1-x)Ni_x)_3O_(7-y)中Ni替代少量Cu对电子结构及超导电性的影响

本文用Recursion方法计算了YBa_2Cu_3O_7及Ni替代其中Cu(2)晶位后的电子结构态密度,认为Ni替代后使得CuO_2面上空穴载流子浓度增加,这是破坏高温超导电性的重要原因之一。     

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.     

Cd对CaLaBaCu3Oy体系超导电性的淬灭作用

研究了Cd替代Ca对CaLaBaCu_5O_7体系超导电性的影响.电阻率测量结果表明,T_c随Cd含量x的增加单调下降,同时正常态电阻率随x增加而上升.在x=0-1范围内,体系经历超导-类半导体-绝缘体转变.Hall测量结果表明,CuO_2面内迁移空穴浓度p_(ab)随Cd含量增加而单调下降,这与Tc的变化相对应.样品的热重测量结果表明,氧含量对Ca_(1-2)Cd_5LaBaCu_5O_7,体系的正常态和超导态性质产生很大影响.Cd替代Ca导致Cu-O链上的氧空缺.随着Cd含量的增加,氧含量单调下降.C 关键词：     

氧含量对Fe掺杂YBCO体系中载流子局域化与离子团簇效应的影响

对YBa₂Cu_3-xFe_xO_y（x=00，01，02 ）和YBa₂Cu_2.8Fe_0.2O_y（y=705—653 ）系列样品的氧含量、霍尔系数和超导电性进 行了系统的研究.结果表明，氧含量的变化对样品中载流子的输运和转移及超导电性有重要 影响；适当增加氧含量可以减缓Cu(1)位元素替代对超导转变温度T_c的抑制；在 CuO₂面上参与输运的载流子（空穴）浓度是影响样品超导电性的关键因素.从电 荷转移模型出发 ，结合掺杂离子引起的载流子局域化和离子团簇效应，对载流子浓度随掺杂量和氧含量的变 化从微观结构方面进行了讨论.元素替代量的增加或者氧含量的降低（相同替代量的情况下 ）都将导致Cu-O链区的有效氧空位增多，导致替代元素的离子团簇效应和载流子局域化效应 趋于增强，这是引起参与输运的载流子浓度下降，进而导致T_c降低的主要原因. 关键词： 氧含量 霍尔系数 载流子局域化 离子团簇效应     

高T_c氧化物超导体的元素替代效应(Ⅰ)

本文就高Tc氧化物超导体中的元素替代效应,尤其是对123相化合物中不同原子位置上部分元素替代所导致的晶体结构、氧含量、正常态和超导态性质,以及载流子浓度等的变化作了系统的评述。深入讨论了从中给出的有关高温超导电性微观机制的信息。     

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（PCZA））中V^4＋离子替代Cu^2＋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）V^4＋离子替代Cu^2＋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V^4＋替代Cu^2＋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．     

高Tc氧化物超导体的元素替代效应（Ⅰ）

本文就高Tc氧化物超导体中的元素替代效应,尤其是对123相化合物中不同原子位置上部分元素替代所导致的晶体结构、氧含量、正常态和超导态性质,以及载流子浓度等的变化作了系统的评述。深入讨论了从中给出的有关高温超导电性微观机制的信息。     

LaCu氧化物也具有超导电性

在LaCu氧化物中掺入适量的Ba或Sr后,样品具有超导电性,这已为大家所熟知.现已发现,不掺其他元素的LaCu氧化物也能成为超导体,并且临界温度高达40K.一些研究还表明,这种化合物可能转变到反铁磁相,其低温相是反铁磁相还是扭导相与La和氧的浓度有很大关系.人们普遍认为仔细研究纯的LaCu氧化物,对搞清新的氧化物超导电性的机制具有十分重要的意义. 一、LaCu氧化物也能超导 1987年2月,法国研究人员已经得到了La2CuO_(4-y)超导的证据[1].电阻率的测量表明,在40K附近有一很尖锐的转变.在转变温度以上电阻的行为是半导体性的,即随温度的减小…     

YBA2Cu3O7—δ系超导陶瓷的Sn Ca替代效应

本文研究3Sn、Ca两元素对Y_1Ba_2Cu_3O_(7-δ)超导陶瓷的替代效应。结果表明,两元素的替代作用不同,而共同取代时,会产生施、受主相互补偿,本文就其对材料的超导电性的影响作了初步讨论。     

YBa2Cu3-xZnxO7-δ(x=0.0～0.5)体系的正电子寿命谱研究

利用正电子湮没谱方法,对Zn替代的YBa2Cu3-xZnxO7-δ(x=0.0～0.5)体系进行了系统研究,给出了正电子寿命参数随Zn替代含量x的变化.证明CuO2面载流子的不均匀分布乃是Zn替代引起超导电性退化的主要原因.讨论了Zn替代引起Y-123体系电子结构的变化特征并给出了初步的解释.     

YBa2Cu3—xZnxO7—hδ（X=0.0~0.5）体系的正电子寿命谱研究

利用正电子湮没谱方法,对Zn替代的YBa2Cu3-xZnxO7-δ(x=0.0～0.5)体系进行了系统研究,给出了正电子寿命参数随Zn替代含量x的变化.证明CuO2面载流子的不均匀分布乃是Zn替代引起超导电性退化的主要原因.讨论了Zn替代引起Y-123体系电子结构的变化特征并给出了初步的解释.     

Ba-Y-Cu-O系统的高温超导电性和金属-半导体相变

对不同组分及烧结条件下的Ba_xY_(1-x)CuO_(3-y)多相和Ba_2YCu_3O_(9-δ)单相超导氧化物分别作了电阻、交流磁化率和比热随温度的变化,以及X射线衍射、X射线光电子谱的测量。结果支持样品中存在大块超导电性的观点,其中对超导起主要作用的是Ba_2YCu_3O(9-δ)相。并且对于较高Tc的样品具有较大的Fermi面态密度。但含Ba量仅为0.5％(x= 0.005)的样品仍可导致非界面的高温超导电性。因此不能排除Ba以杂质原子身份影响电子结构,从而导致超导电性的可能性。另外,在x=0处观察到可能由电子推动的金属-半导体相变。     

不含稀土元素的高温超导体

氧化物高温超导材料La2-xMxCuO4-y(M为Ba,Sr或Ca)和ReBa3Cu3O7-y或大部分稀土元素)的发现,是超导电性研究的一个重要的里程碑.这类材料晶体结构的特点是含有二维Cu-O2平面层,人们认为高温超导电性与此密切相关.因此,晶体结构中含有这种Cu-O2平面层的新材料可望是高温超导体.最近,人们用Bi或T1替代上面两类材料中的稀土元素,合成出了新的稳定的高温超导材料,从而在这个以Cu-O2平面层为结构特征的高温超导家族中又添加了新的成员. 1987年五月,法国Caen大学的C.Michel和B.Raveau等人报道了他们的发现[1]:在接近Bi2Si2Sr2Cu2O7 y成…     

Ba位元素对超导电性的作用

通过 Sr,Ca 替代 Ba 对 Y-Ba-Cu-O 体系超导电性、晶格参数、氧含量、电子态以及晶格能影响的综合分析,作者发现:虽然 Sr,Ca 替代了 Ba 的位置,但对 Cu-O 面和 Cu-O 链之间的耦合程度影响很大,使 Cu 的电子态有了明显的改变,体系的晶格稳定性下降.据此,作者提出:Ba 位元素的作用在于调节 Cu-O 面和 Cu-O 链之间的耦合,从而影响超导电性.     

晶格常数与掺杂MgB2体系超导电性及硬度均衡值ηcp的关系

依据现有的MgB2掺杂实验,通过对掺杂MgB2体系超导电性与其晶格常数的研究,发现具有较好的规律性.因此本文提出用晶格常数作为掺杂MgB2超导电性的一个判断标准.为了得到晶格常数随掺杂元素及掺杂比例的变化规律,我们又研究了晶胞体积与掺杂MgB2体系硬度均衡值ηcp的关系,发现也具有较好的规律性.这些结果对掺杂二硼化镁超导电性的研究工作及今后实验工作者掺杂元素和掺杂比例的选取都有很好的指导意义.     

YBa2Cu3O7—δ体系CuO2平面外的元素替代效应

制备了123单相的 Y_(1-x)Pr_xBa_2Cu_3O_(7-ε),YBa_(2-x)M_xCu_3O_(7-ε)(M=Sr,Ca)和 YBa_2Cu_(3-x)Co_xO_(7-δ)的系列样品,并测量了 T_c 及载流子浓度 nH.综和其他实验结果如 XAFS、中子衍射、XPS 和 Raman 谱等,总结得到:CuO_2平面外的元素替代使得晶格中 O(4)原子偏离其在 YBa_2Cu_3O_7中的最佳位置,导致部分空穴局域于 Ba 位或 CuO 链,因而降低体系中可动空穴的浓度.在这种情况下体系 T_c 的压制主要源自可动空穴浓度 PH 的减少.对加压情况下的退局域化作用作了讨论.