Bi2201和Bi2212相超導體微結構及超導電性的幾個研究.pdf

1、本論文從高溫超導銅氧化物的晶體結構出發(fā)，做了如下相關研究：(1)以元素摻雜為主要手段，對Bi2201相的微結構及超導電性進行了研究，獲得了一些有意義的結果；(2)通過氣相輸運插層化合反應成功制備了IxBi2212和(HgI2)xBi2212插層化合物，進而制備出納米Bi2212相粉體；(3)成功制備了高溫超導Bi2212相和鐵磁LCMO相兩相復合的系列陶瓷樣品，就鐵磁性LCMO相對Bi2212相超導電性的影響進行了研究。 第一章

2、：綜述了高溫超導體發(fā)現(xiàn)20年來研究的進展情況，主要包括高溫超導體的晶體結構、電子相圖、正常態(tài)的反常輸運性質(zhì)(電阻率、熱電勢)、磁性質(zhì)、以及高溫超導體的元素替代效應。通過本章的介紹，我們將對高溫超導電性有一個概括的了解。 第二章：研究了不同退火條件下Bi2201相超導電性的進化。通過對Pb摻雜Bi2201(Bi1.8Pb0.2Sr2CuOy)相超導樣品進行系列條件下的真空退火處理，固定退火時間，調(diào)節(jié)退火溫度，使得樣品氧含量隨退火溫

3、度升高而降低，從而使樣品載流子濃度隨退火溫度升高而依次降低，進而影響樣品超導電性。我們系統(tǒng)研究了退火條件、正常態(tài)電阻率和超導電性之間的關聯(lián)，確定了樣品最高超導轉變溫度的退火條件，討論了Bi2201相超導樣品在系列退火條件下其超導電性的進化，并獲得了該體系退火條件下最高超導轉變溫度Tconset=43K。 第三章：研究了稀土元素Ce/Eu共摻雜對Bi2201體系微結構和超導電性的影響。XRD結果表明，樣品Bi1.6Pb0.4Sr2

4、-x(Ce1-yEuy)xCuOz在摻雜量x=0.1時成單相，當x=0.2時，會有雜相出現(xiàn)；隨著Eu摻雜量的增加及相應Ce摻雜量的減少，晶胞參數(shù)a，b稍有增大，晶胞參數(shù)c則顯著增大；樣品的晶胞參數(shù)a、b和c隨著摻雜量y的增加均發(fā)生連續(xù)性變化，這與Raman和IR光譜的變化是一致的。電阻率測量表明，隨著Eu摻雜量的增加，樣品的超導轉變溫度Tconset可以提高到21K，Ce摻雜對超導電性有一定的抑制作用，而Eu摻雜卻能夠改善超導電性，其中

5、Tconset隨Ce/Eu摻雜量的變化可以用電荷轉移模型進行合理解釋。 第四章：通過氣相輸運插層化合反應成功制備了高溫超導Bi2212(Bi2Sr1.1La0.4Cai.5Cu2Oy)相的碘插層化合物IxBi2212，進而制備出碘化汞插層化合物(HgI2)xBi2212。在此基礎上，對碘化汞插層化合物(HgI2)xBi2212在丙酮溶液中進行超聲剝落，成功制備出了高溫超導Bi2212相的納米粉體。我們利用XRD和SEM對樣品進行

6、了相分析和表征，并就樣品制備技術過程和納米Bi2212相粉體的應用作了討論。 第五章：成功制備了由高溫超導Bi2212(Bi2Sr1.1La0.4Cai.5Cu2O8+δ)相和鐵磁LCMO(La2/3Ca1/3MnO3+δ)相兩相復合的系列陶瓷樣品。復合陶瓷樣品的相分析表明無雜相生成，電阻率～溫度曲線顯示出鐵磁性LCMO相對Bi2212相超導電性有顯著抑制作用，隨LCMO相含量增加，復合樣品的超導轉變溫度逐漸降低，進而失去超導電