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。

晶态K_2RbC_（60），KRb_2C_（60）的能带结构的理论研究

本文用三维ＥＨＭＯ晶体轨道程序分别对晶态Ｋ２ＲｂＣ６０，ＫＲｂ２Ｃ６０进行了能带结构的计算，同时得到了这类掺杂物的尚未见报导的各种投影态密度，原子与轨道净电荷，晶体轨矢量．重达布居等，利用上述结果我们可以从理论上说明Ｋ２ＲｂＣ６０，ＫＲｂ２Ｃ６０的超导性并与我们以前计算过的Ｃ６０，Ｋ３Ｃ６０，Ｒｂ３Ｃ６０［１］的计算进行了比较．我们的结论与实验测得的超导转变温度的变化趋势一致．

高温超导体临界温度的键参数拓扑指数理论

本文利用我们所提出的键参数拓扑指数H与线性回归方法。得到了A-15超导体和Ba_2RECu_3O_(9-δ)氧化物超导体的临界温度与其组成元素的原子电荷—半径比之间的定量关系式.利用改进型的键参数拓扑指数′H,分析了超导体晶胞原子与次级晶胞原子间的相互作用对临界温度的影响.

掺F提高Bi系超导体T_c的量子化学研究

本文讨论了F代O的可能位置,并用DV-X_α方法计算了不合F与含F的Bi系超导氧化物原子簇,得到F代O后体系电荷迁移,态密度分布的变化,表明CuO面的Op空穴数增加,Cu-O键增强、束缚的σ电子态向运动的π电子态接近等是掺F引起Bi系超导体T_c提高的原因。

轴向温度梯度对熔融法YBCO液相损失的影响

从理论上分析了ＹＢＣＯ晶体生长过程中造成成份偏析的一个主要因素即液相流失的成因及控制方法，并从实验上证明：合理地利用温度梯度能够有效地控制ＹＢＣＯ晶体生长过程中液相的流失及Ｙ原子的定向扩散。

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。

离子取代对La_2CuO_4结构的影响

详细研究了各种离子取代Ｌａ２ＣｕＯ４中的Ｃｕ２＋、Ｌａ３＋和Ｏ２－后对Ｌａ２ＣｕＯ４结构的影响．Ｌａ２ＣｕＯ４在常温下具有正交结构．当Ｌａ３＋被Ｓｒ２＋或Ｃｕ２＋被Ｎｉ２＋取代后，正交结构便转变为四方结构．Ｍｇ２＋取代Ｃｕ２＋使Ｌａ２ＣｕＯ４存在着向四方结构转变的趋势；其它离子取代Ｌａ３＋或Ｃｕ２＋都使Ｌａ２ＣｕＯ４保持正交结构．

含氟Y－Ba－Cu－O高温超导体稳定性与结构的研究

应用ＢａＦ２、ＣｕＦ２和ＹＦ３分别部分代换ＢａＯ、ＣｕＯ和Ｙ２Ｏ３制得了一系列带有氟元素的Ｙ－Ｂａ－Ｃｕ－Ｏ高温超导体样品，其中ＢａＦ２代换ＢａＯ的摩尔量可达４５％，样品的零电阻温度为８２．５～９３．５Ｋ。应用ＸＲＤ、ＤＴＡ、ＩＲ和化学方法研究了样品的结构和稳定性。初步实验结果表明，氟元素只有少量进入超导相，但含氟的Ｙ－Ｂａ－Ｃｕ－Ｏ超导体在水蒸气和二氧化碳中的稳定性则大大提高。

高温超导体J_c（T、B、θ）特性及其维度效应

高温超导体的临界电流密度（Ｊ＿ｃ）的温度、磁场和取向关系特性Ｊ＿ｃ（Ｔ、Ｂ、θ）及其维度效应，是高温超导电性的中心课题。近几年取得了一系列重要结果。本文对此加以评述。

激光光控超导YBa_2Cu_3O_x薄膜开关的研制

在对光控热电效应开关进行理论分析的基础上，木文提出用YBa2Cu3Ox薄膜制作光控开关，并测试了在液氮温度下薄膜开关在不同激光波长下的特征参数，测试的最好结果是响应度Rv（632.8nm，10kHz，1Hz）为217V／W，归一化探测率D（632.8nm，10kHz，1Hz）为2．3×1011cm．Hz1/2/W，响应时间τ为0．21ms．

Y_(1-x)Nd_xBa_2Cu_3O_(7-δ)微结构及临界电流密度

研究Ｎｄ替代Ｙ后对ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ（Ｙ１２３）超导织构体的临界电流密度及微结构的影响，采用溶胶－凝胶工艺制备名义组份为Ｙ１－ｘＮｄｘＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ的先驱物，用熔融织构生长（ＭＴＧ）工艺生长织构样品．结果表明，组份的熔点［θｍ（ｘ）］随着ｘ的增加而提高，并随着Δθ＝θｍａｘ－θｍ（ｘ）（θｍａｘ是ＭＴＧ工艺过程的最高保持温度）的提高，织构体中ＣｕＯ的含量增加，晶界之间及织构畴之间的弱连接的性质更加明显．由于晶粒内部及织构畴的磁通钉扎力得到一定程度的提高，临界电流密度ＪＣ随ｘ的变化有１个最大值．

强磁场下烧结MnZn铁氧体

将Fe2O3、MnO和ZnO粉末按摩尔比为52.8:24.2:23.0混合后压制成30mm×5mm×5mm的长方条,然后在无磁场和8T强磁场下进行烧结,对两种情况下烧结的MnZn铁氧体进行XRD、SEM和VSM等检测。结果表明:与无磁场下烧结的MnZn铁氧体相比,8T强磁场下烧结的MnZn铁氧体的(511)晶面沿平行于磁场方向发生明显取向,微观形貌也显示明显的取向织构,且致密化程度提高;其磁性能也明显提高,特别是其相对磁导率提高约130%;对于强磁场下烧结的MnZn铁氧体,平行磁场方向上的饱和磁化强度较垂直磁场方向上的饱和磁化强度提高7.56%,而剩余磁化强度降低48.19%。

高Tc超导体的室温飞秒时间分辨谱研究

本文研究了室温下ＹＢａ_２Ｃｕ_３Ｏ_（７－ｘ）（ｘ＝０．１，０．４，０．８）和ＰｒＢａ_２Ｃｕ_３Ｏ_（６．９）外延膜的飞秒瞬态反射谱。结果表明，瞬态反射信号△Ｒ（ｔ）的符号和弛豫时间与载流子浓度密切相关，对超导的ＹＢａ_２Ｃｕ_３Ｏ_（６．９），样品进行不同程度的去氧处理或者用Ｒｒ替代Ｙ后，△Ｒ（ｔ）的符号由正变负，弛豫时间由小于１００ｆｓ增加到大于１ｐｓ，说明在高Ｔｃ氧化物超导体中，载流子浓度的减少使载流子－声子耦合强度降低。

用于高温超导体电流引线的绝缘和导热结构

文中分析综述了目前使用高温超导体电流引线时所采用的几种绝缘／导热截流结构，并分析了它们各自的优点，可供实际设计使用时参考。

自由载流子及超导状态下反射光谱中声子的异常敏感性

运用经典Drude模型及Lorentz振子理论,借助n-K关系图及n-K反射率半圆图解方法,指出位于等离子体振荡频率ω_p附近的声子异常敏感性,并给出形状和特征。利用它可分析超导样品的反射光谱。

高价离子掺杂对Bi系成相和结构的影响(Ⅱ)

Sunshine等在BiSrCaCuO体系掺入Pb^(2+)取代部分Bi,经较长时间灼烧后.获得T_(c(0))?110 K以2223相为主的样品,Hongbao等又报导了用Sb部分取代Bi(Pb)SrCaCuO体系中的Bi的研究结果.我们曾用Sb^(5+)、Sn^(4+)、W^(6+)、Mo^(6+)等高价离子部分取代Bi,研究这些离子对BiSrCaCuO体系成相的影响,发现掺高价离子后2223相易于生成并易于得到T_(c(0))?111K的超导体.本文则进一步探讨高价离子掺入的影响及其加速2223相生成的原因。

质子和γ射线辐照对Bi-系超导体零电阻温度的影响

２０ＭｅＶ质子辐照固态反应法和硝酸盐溶胶凝胶法制备的Ｂｉ－系超导体，伴随有核激发的γ及β射线辐照。在线测量的结果表明超导样品的零电阻温度Ｔ是增加的，但是随着时间的推移Ｔ值逐渐下降。我们测量了超导体的Ｔ和γ射线随时间的变化情况。发现Ｔ在伴随γ射线辐照下首先增加，而后逐渐下降。这表明γ射线对超导体的Ｔ存在两方面的影响，一是激发样品中的载流子，激发态的载流子构成载流子对，其能隙较宽，提高了：二是产生辐照缺陷，破坏超导体的微观结构，降低Ｔ质子辐照在超导样品中产生很多缺陷，降低Ｔ。

热中子辐照提高YBCO和GdBCO超导材料J_c的研究

利用重水反应堆水平孔道热中子对熔融织构生长(Melt-Textured Growth)的YBa_2Cu_3O_(7-y)和GdBa_2Cu_3O_(7-y)超导材料进行辐照研究。前者共8个样品,热中子注量为3.7×10^(11)-1.4×10^(17)cm^(-2);后者共6个样品热中子注量为5.2 ×10^(13)-4.7×10^(16)cm^(-2)。样品辐照前后,用移动样品磁强计测量其磁滞回线并推算出临界电流密度进行比较。YBCO结果表明,当热中子注量大于10^(17)cm^(-2)时,J_c可增加一倍以上。GdBCO样品也有明显增加。在上述热中子注量范围内,J_c值增量随辐照注量增加而增加,并且高场时增加值比低场时更大。这可能是由于随着辐照注量增加,缺陷增多,钉扎中心密度增加,两钉扎中心的相对距离减小。这更有利于高场下的钉扎作用。

高临界温度氧化物超导体的超导特征参量:λζ和Δ

磁场穿透深度(λ)、相干长度(§)和能隙(△)是表征超导体处于超导态时其内禀特性的三个物理参量,是了解超导体的独特性质、探索超导机理和建立微观理论的依据和约束。本文在简要介绍传统超导体中有关λ、§和△的引入与测量方法的基础上,着重评述用于高Tc氧化物超导体中有关λ、§和△的新测量方法,以及目前对各种类型高Tc超导体所给出的实验结果。

高温超导体的强场致发射分析

】在强场致发射时，Ｎｏｔｉｎｇｈａｍ效应对高温超导体的场致发射性质有较大影响，是导致场致发射体由超导态转化为正常态的主要原因。利用Ｎｏｔｉｎｇｈａｍ效应，使发射体处于超导态和正常态之间转化，可制作超导开关器件。