BaCeO3摻雜對YBa2Cu3O7_δ+Y2O3超導(dǎo)體性能的影響.pdf

1、自1911年，荷蘭科學(xué)家昂尼斯發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)體后，人們對超導(dǎo)體進行了大量的研究，先后發(fā)現(xiàn)不同種超導(dǎo)材料。其中YBa2Cu3O7-δ(Y123,YBCO)是目前高溫超導(dǎo)材料中研究最多、應(yīng)用最廣泛的材料。當(dāng)下人們主要針對YBCO的臨界轉(zhuǎn)變溫度、臨界電流密度和臨界磁場進行研究，常用的方法就是對高溫超導(dǎo)材料YBCO進行摻雜，摻雜主要包括元素替代和第二相粒子的引入。研究發(fā)現(xiàn)，摻雜對YBCO的超導(dǎo)性能有較大的影響，可實現(xiàn)生活中某些方面的應(yīng)用。因此本文主要

2、研究內(nèi)容是Y2O3和BaCeO3粉末對多晶YBCO超導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)和超導(dǎo)電性的影響。
　　通過溶膠凝膠法制備出BaCeO3粉末，運用固相反應(yīng)法制備出多晶的YBCO超導(dǎo)體材料，然后把Y2O3和BaCeO3粉末按照不同比例摻雜到超導(dǎo)材料YBCO中，通過固相法制備出一系列超導(dǎo)材料。同時對這一系列超導(dǎo)體晶格結(jié)構(gòu)、微觀形貌、元素分布及臨界轉(zhuǎn)變溫度進行系統(tǒng)表征和分析。
　　1.不同含量的BaCeO3+0.25mol Y2O3粉末摻雜下Y

3、BCO的超導(dǎo)特性研究表明：Y2O3參雜到Y(jié)BCO樣品表面有大量球形或橢球形Y2Ba1Cu1O7-δ（Y211）粒子形成。依據(jù)SEM，XRD和電阻率測量，隨著BaCeO3參雜量的增加，我們觀察到樣品的形貌變得越來越不均勻，所有樣品的晶體結(jié)構(gòu)有從正交相向四方相轉(zhuǎn)變的趨勢，超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度呈金屬狀態(tài)到半導(dǎo)體狀態(tài)轉(zhuǎn)變的趨勢，并伴有三步轉(zhuǎn)變過程;同時也觀察到了超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度明顯降低且轉(zhuǎn)變寬度明顯增加的現(xiàn)象，這些結(jié)果可以用雜質(zhì)引入和缺陷的變化及氧缺陷來解

4、釋。
　　2.不同含量 BaCeO3+0.1mol Y2O3粉末摻雜下YBCO的超導(dǎo)特性研究表明：Y2O3參雜到Y(jié)BCO樣品表面有少量球形或橢球形Y2Ba1Cu1O7-δ（Y211）粒子形成。根據(jù)SEM、XRD、EDS和電阻率測量,我們觀察到BaCeO3摻雜濃度達到5％,這些樣品形貌成顆粒形態(tài)結(jié)構(gòu)，并且粒子之間有很大的間隙,從而變得分布不均勻,但Y元素和O元素分布基本保持不變，當(dāng)BaCeO3摻雜濃度大于1%,樣品正常狀態(tài)的電阻率顯