Bi-Sr-Ca-Cu-O高溫超導(dǎo)體系相關(guān)系及薄膜熱穩(wěn)定性研究.pdf

1、本論文系統(tǒng)地研究了Bi-Sr-Ca-Cu-O體系的相關(guān)系，并且比較分析了Bi2Sr2CaCu2O8+δ(Bi-2212)和YBa2Cu3O7-d(YBCO)兩種薄膜的熱穩(wěn)定性。 通過(guò)高溫金相顯微鏡，我們首次觀測(cè)到：870℃時(shí)，Bi-2212單晶在（001）面上發(fā)生包晶反應(yīng)，逐漸分解為針狀的外延相和液相。借助材料表征分析，這些分解物分別被確認(rèn)為針狀的(Sr,Ca)1Cu1O2(1:1)相和富Bi的液相。同時(shí)我們首次報(bào)道了，作為包晶

2、分解產(chǎn)物的針狀1:1相與Bi-2212母體具有很好的外延關(guān)系：(0k0)1:1//（001）Bi-2212，相應(yīng)的晶格失配度為4.34％或4.73％。 為了進(jìn)一步研究Bi-2212的熔化熱力學(xué)性質(zhì)，我們比較分析了兩種Bi-2212粉末的高溫熔化實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：含有Bi-Sr-Ca-O雜相的Bi-2212粉末在加熱到885ｏC的過(guò)程中先后出現(xiàn)了1:1相和(Sr,Ca)2Cu1O2(2:1)相；而由純Bi-2212粉末在

3、加熱到885ｏC的過(guò)程中只出現(xiàn)了1:1相，這是本論文的獨(dú)特實(shí)驗(yàn)結(jié)果。我們認(rèn)為導(dǎo)致這一差異的原因很可能是雜相的存在有利于2:1相的形核和長(zhǎng)大。 在之前的工作中，本實(shí)驗(yàn)室利用高溫金相顯微鏡原位觀察了YBCO薄膜的過(guò)熱現(xiàn)象，并總結(jié)了其過(guò)熱機(jī)制。為了證明過(guò)熱現(xiàn)象是否為此類氧化物高溫超導(dǎo)薄膜的普適性熱力學(xué)行為，本論文選取了具有相似性質(zhì)的Bi-2212氧化物超導(dǎo)薄膜作為研究對(duì)象，利用高溫金相顯微鏡原位觀察了Bi-2212薄膜的熔化現(xiàn)象，得到