高温超导GdBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜双晶晶界结特性研究

在晶界夹角为２４°的ＹＳＺ人工双晶基片上，采用原位直流磁控溅射法制备了高温超导双晶ＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ超导薄膜．采用光刻技术在晶界上刻出了尺寸５×５μｍ２的双晶晶界结．在７７Ｋ下观测了结的直流Ｉ－Ｖ特性和在１０ＧＨｚ微波辐射下结的Ｓｈａｐｉｒｏ台阶．这表明我们的人工双晶晶界结具有约瑟夫森弱连接行为．对结的特性进行了初步的理论分析和在实验基础上的数值模拟，模拟结果与ＲＳＪ理论符合较好，表明我们的双晶晶界结基本符合ＲＳＪ模型．

高温超导GdBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜测辐射热型红外探测器研究

用高ＴｃＧｄＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ薄膜设计并研制了单元及２×２阵列型红外探测器。其中２×２阵列型器件的四个单元探测器的Ｔｃ值及Ｒ－Ｔ特性相差≤３％。使用５００Ｋ黑体及Ｈｅ－Ｎｅ激光作为辐照源。单元及阵列器件最好的结果为噪声等效功率ＮＥＰ（５００，１０，１）分别为３．６×１０－１２和４．１×１０－１２Ｗ／Ｈｚ１／２，归一化探测率分别为１．６×１０１０和１．２×１０１０ｃｍＨｚ１／２／Ｗ；响应率分别为８．２×１０４和７．２×１０４Ｖ／Ｗ。

超导测量的研究

文中强调和指出了在超导测量中产生的一些问题,提出解决上述问题的实验方法和技巧,讨论了产生这些问题的物理原因。

铁掺杂Y－124高温超导相的电场梯度研究

将点电荷模型和有效价键理论结合起来，发展成点电荷－有效键价模型理论。并利用这种理论模型研究了在高Ｔｃ氧化物超导体Ｙ—１２４结构中被铁杂质原子所占据的有不同局域环境的铜晶位上的电场梯度和所对应的四极劈裂．利用这种方法建立了Ｆｅ（３＋）离子在亚晶格尺度上的位移与其电场梯度和周围各离子有效化合价的关系．根据实验中的四极劈裂观察值，从理论计算结果中得到对应于Ｆｅ－Ｏ五配位的Ｆｅ（Ｂ’）离子将偏离ＣｕＯ２面０．０１９５ｎｍ，而具有Ｆｅ－Ｏ六配位的Ｆｅ（Ｂ）离子将偏离０．０３９５ｎｍ．此两晶位上的电场梯度分别沿着＋Ｚ和－Ｚ方向。这种点电荷－有效键价模型对高Ｔｃ氧化物超导体实验中晶位的指认和Ｆｅ（３＋）的位移分析有重要的意义。

高性能镁合金研究及应用的新进展

镁合金作为21世纪的绿色环保工程材料之一,近年来已成为全球学术界的一个研究热点,并越来越受到工业界的重视。主要综述了高性能镁合金的研究进展和应用现状,主要介绍了阻燃镁合金、低成本高强度铸造镁合金以及高强高韧高温变形镁合金研究及应用的新进展。此外,还介绍了镁合金成形加工技术方面的研究成果。最后,展望了高性能镁合金的发展趋势。

高温超导GdBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜双晶晶界结及光探测器

在晶界夹角为２４°的Ｚｒ（Ｙ）Ｏ２人工双晶基片上制备高温超导双晶Ｇｄ－Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ薄膜，用光刻技术在晶界上刻出１０×１０ｍ２的双晶晶界结，它与外电路一起构成光探测器。在８０Ｋ用Ｈｅ－Ｎｅ激光和５００Ｋ黑体作为辐射源测量了光探测器的响应特性。探测结果：噪声等效功率ＮＥＰ分别为６．７×１０－１４和３．８×１０１４ＷＨｚ－１／２，归一化探测率分别为１．４×１０１０和２．６×１０１０ｃｍＨｚ１／２Ｗ－１；响应度分别为１．８×１０７和３．２×１０７ＶＷ－１。

高Tc超导GdBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜双晶晶界结及双晶结光探测器

在晶界夹角分别为 2 4°,3 2°的 YSZ双晶基片上 ,制备了高 Tc Gd Ba2 Cu3O7-δ双晶超导薄膜 ,采用光刻技术在晶界上刻出了两种不同尺寸的双晶晶界结 ,在液氮温度下观测了结的直流 I-V特性 ,用 1 0 GHz微波辐照双晶结结区 ,观察到了结临界电流的压缩和 Shapiro台阶 ,表明双晶结具有约瑟夫逊弱连接行为。用上述双晶结进行光探测 ,用波长为 0 .63 2 8μm的 He-Ne激光器辐照结区 ,系统的观测了其光响应特性 ,结果如下 :噪声等效功率 NEP =1 .9× 1 0 - 1 3W,归一化探测率 D*=5.3× 1 0 9cm Hz12 W- 1 ,响应率 Rv =4 .2× 1 0 7V/W,响应时间 τ<6.3 5× 1 0 -

用熔融织构靶制备的YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导薄膜的微观组织结构

用脉冲激光蒸发熔融织构靶材在SrTiO3(001)单晶基片上制备了YBa2Cu3O7-δ超导薄膜。用X-射线衍射仪、透射电镜和原子力显微镜分别对薄膜的微观结构和表面形貌进行了分析。结果表明,薄膜呈c轴取向,薄膜中产生了一定数量的颗粒状Y2O3杂相,且具有择优取向,而靶材中所含的Y2BaCuO8相却没有在薄膜中形成,沉积温度升高,有利于犤001犦取向的Y2O3的形成,但不利于犤111犦取向Y2O3的形成,与传统的粉末烧结靶相比,用熔融织构靶制备YBa2Cu3O7-δ薄膜可以明显抑制薄膜表面颗粒的形成。

脉冲激光蒸发熔融织构靶制备的YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导薄膜

用脉冲激光蒸发熔融织构靶材在SrTiO3(0 0 1)单晶基片上制备了YBa2 Cu3O7 δ超导薄膜。用X射线衍射仪、透射电镜和原子力显微镜分别对薄膜的微观结构和表面形貌进行了分析。结果表明 ,薄膜呈c轴取向 ,薄膜中有一定数量的颗粒状Y2 O3杂相 ,且具有择优取向 ,而靶材中所含的Y2 BaCuO8相却没有在薄膜中形成。沉积温度升高 ,有利于 [0 0 1]取向 ,但不利于 [111]取向的Y2 O3形成。与传统的粉末烧结靶相比 ,用熔融织构靶制备YBa2 Cu3O7

La_2O_3－PbO－SrO－CuO四元系超导材料中的新相

Ｌａ２Ｏ３－ＰｂＯ－ＳｒＯ－ＣｕＯ四元系超导材料中的新相蒋华车广灿＃李方华（中国科学院物理研究所，＃中国科学院物理研究所国家超导实验室，北京１０００８０）本文报道了Ｌａ２Ｏ３－ＰｂＯ－ＳｒＯ－ＣｕＯ四元系超导材料的透射电子显微镜研究，发现该材料有一种...

Bi(2223)/Ag带超导电流的特性

介绍了关于Bi(2223)/Ag带超导电流的特性,包括本征钉扎,Ic与Lorentz力大小的关系,Ic的磁滞。也就是说,Ic的大小不仅与磁场的历史有关,而且与样品在磁场中取向的历史也有关。提出了Ic磁滞的物理解释。评述了Bi(2223)/Ag带中导电的各种模型,包括砖墙模型、铁路道岔模型和自由流通模型。最后指出提高超导电流密度的可能途径。

高Tc超导GdBa_2Cu_3O(7-δ)薄膜双晶晶界结

在YSZ双晶基片上，制备了双晶高TcGdBa_2Cu_3O(7-δ)超导薄膜，晶界夹角为24°。采用光刻技术在晶界上刻出了不同尺寸的晶界结，观测了结的直流I－V特性和在10GHz微波辐照下结临界电流的压缩和Shapiro台阶，表明双晶结具有约瑟夫逊弱连接行为。在实验基础上，对结的特性进行了理论分析和数值模拟。

高Tc超导薄膜双晶结光探测器

研制了具有约瑟夫逊弱连接行为的高TcGdBa2Cu3O7-δ双晶晶界结，并用双晶结进行光探测，用波长为0．6328μm的He－Ne激光器辐照双晶结区，系统观测了结的光响应特性，最好的结果为噪声等效功率NEP＝1．9×10－13W，归一化探测率D＝5．3×109cmHz1/2W－1，响应率Rv＝4．2×107V／W，响应时间τ=4.35×10-7s。

PrBa_2Cu_3O_(6.3)和YBa_2Cu_3O_(6.3)材料的红外声子谱的比较

报道了ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ６．３和ＰｒＢａ２Ｃｕ３Ｏ６．３多晶陶瓷ｃ轴取向薄膜样品的红外光谱，在Ｐｒ－Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ６．３中观察到９个声子模，对应于５Ｅｕ＋４Ａ２ｕ振动。在ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ６．３材料中观察到１０个声子模，对应于６Ｅｕ＋４Ａ２ｕ振动，其中Ｐｒ的Ｅｕ和Ａ２ｕ模分别为位于１７０ｃｍ－１和１９８ｃｍ－１，Ｙ和Ｅｕ和Ａ２ｕ模分别位于１９１ｃｍ－１和２１７ｃｍ－１．ＰｒＢａ２Ｃｕ３Ｏ６．３和ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ６．３有类似的晶体结构，比较和分析它们的Ｅｕ和Ａ２ｕ模，并根据振动模的频率与质量平方根成反比的规律，认为Ｐｒ在缺氧的四方相ＰｒＢａ２Ｃｕ３Ｏ６．

中子三轴谱仪的应用

中子三轴谱仪是最早被发明,同时也是应用最广泛的中子散射谱仪之一。它利用了单色器、样品、和分析器3个转动轴的原理,使测量时可以直观地观测倒空间和能量空间的某一个点的散射性质,因此非常适合研究固体中的各种元激发。简单介绍了三轴谱仪的基本原理,然后给出一些三轴谱仪应用的例子。在这些例子中,既包括弹性散射也包括非弹性散射,例如铜单晶中的声子谱,非常规超导体中的磁共振峰,PrO s4As12中的晶格场,以及单层锰氧化合物Pr1-xCa1+xMnO4中的漫散射。

一种光电子能谱费米面拼接方法

光电子能谱技术可以直接探测材料的费米面结构,是研究材料电子结构的重要实验手段。由于光源光子能量、探测器探测角度范围以及材料本身的因素,光电子能谱技术一次只能探测布里渊区一个位置区域的费米面信息。本文提出一种将不同位置区域测量的费米面拼接起来的方法:首先根据费米面结构特征对费米面进行配准,以其中一个费米面为基准,求出仿射变换矩阵,然后对费米面进行二值化,求出测量区域轮廓,最后以到测量区域轮廓的距离作为权重将两费米面重叠区域按照像素进行拼接融合,非重叠区域保持不变。与直接相加相比,这种方法可以有效融合重叠区域,消除边界处的不连续性,获取完整费米面,提高数据质量。本文提到的方法可以从数据处理的角度弥补角分辨光电子能谱在探测范围上的不足。

介质谐振器法测量高温超导薄膜微波表面电阻的误差分析

用微扰法研究了两端接地型蓝宝石介质谐振器测量高温超导薄膜微波表面电阻RS 的误差与几何结构和工作频率的关系 .结果表明 ,介质柱直径与高度之比 2a L ,金属屏蔽腔内半径与介质柱半径之比b a以及工作频率f对测量误差和最小可测表面电阻Rsmin有很大影响 .所得到的曲线可用于蓝宝石介质谐振器的设计中 .结果还表明 ,适当选取 2a L ,b a与f可使测量误差接近于 1% ,最小可测表面电阻Rsmin可达到微欧姆的数量级 .这对于高温超导薄膜的检测和微波器件应用说来是足够的 .

研磨对Y-123和Bi(Pb)-2223超导相的影响

通过X射线衍射、差热分析、电子显微镜、超导电性测量等手段研究了研磨对Y-123和Bi(Ph)-2223超导相和成相过程的影响。结果表明:研磨对Y-123和Bi(Ph)-2223超导相的影响显著不同,研磨导制了Bi(Ph)-2223超导相的破坏。同时指出Bi(Ph)-2223超导相同一结构特征的两种属性:好的可塑性和结构易破坏性。前者是优点,后者是缺点。在加工、测量、使用过程中,要尽力避免后一缺点带来的超导电性的破坏或由于局部结构破坏而导致的整体性能的降低。

高温超导膜微波表面电阻R_s对微波滤波器插入损耗的贡献

利用微波电路仿真软件 ,分析高温超导膜微波表面电阻Rs 对各种频率、各种级数的滤波器插入损耗的影响 .结果给出 :对于级数较少、频率较低的滤波器 ,使用Rs 较高的薄膜或厚膜就可以得到很低的插入损耗 ;对于频率较高 (高于 6GHz) ,或极数较多 (超过 8极 )的滤波器 ,就必须采用高质量的高温超导薄膜 (Rs<1mΩ) .

Mg,C含量和Co替代对MgCNi_3的结构和超导电性的影响

研究了MgCNi3 中Mg和C含量对其成相和超导电性的影响 ,以及Co掺杂的MgCNi3 -xCox 体系的结构和超导电性质 .发现初始配料中适当过量的Mg和C有利于获得单相样品并提高样品超导转变温度 ,最佳名义配比是MgC1.45 Ni3 且Mg过量2 0 % (质量分数 ) .掺Co的MgCNi3 -xCox 体系可形成连续的固溶体 ,随着x增大 ,晶格常数缓慢变小 ,而Tc 明显下降 .Co(Mn)替代Ni会抑制超导电性 。