YBCO的制備及超導(dǎo)能隙探索.pdf

1、本文探索采用溶膠-凝膠法制備YBCO工藝并提高YBCO的懸浮性能，在溶膠-凝膠法制備YBCO超導(dǎo)塊實驗中，通過分析燒結(jié)溫度，氧氛圍，摻雜等各個因素，分析其對超導(dǎo)懸浮性能的影響。結(jié)合高溫銅氧化物超導(dǎo)能隙和贗能隙關(guān)系的研究，進一步探討分析摻雜對YBCO性能的影響。贗能隙的起源和超導(dǎo)能隙的關(guān)系一直尚未解決清楚，我們從實驗和理論方面概括綜述了超導(dǎo)能隙問題的新進展，梳理了各種觀測手段的實驗結(jié)果，以及幾種相關(guān)的理論模型，針對這些結(jié)果做了簡單的討論，

2、期望對進一步理解超導(dǎo)能隙和贗能隙起到積極的作用。銅氧高溫超導(dǎo)擁有豐富的物理屬性，這也使BCS理論遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。一系列關(guān)于電子和空穴載流子的實驗探究結(jié)果和理論分析顯示出，“電聲耦合”在銅氧超導(dǎo)電性中失效。在探索YBCO的懸浮性能時，發(fā)現(xiàn)氧含量對超導(dǎo)晶格結(jié)構(gòu)的影響非常重要，氧含量對YBCO超導(dǎo)體的超導(dǎo)電性起著決定性作用。我們知道高溫超導(dǎo)體均屬于摻雜型超導(dǎo)體，通過計算氧含量不同時，高溫超導(dǎo)體YBCO的能隙，揭示摻雜對其超導(dǎo)電性的影響。

3、由于鐵基超導(dǎo)體和銅氧超導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的相似性，我們可以繼續(xù)探索摻雜對鐵基超導(dǎo)體性能的影響，從而可以提供可能對探究銅氧化物的超導(dǎo)機制具有更重要意義的信息。
　　本論文的研究內(nèi)容分為6章：
　　第一章介紹了整個超導(dǎo)電性的發(fā)展歷史和超導(dǎo)材料在目前社會的應(yīng)用情況以及前景。簡述了從1911年昂納斯發(fā)現(xiàn)第一個超導(dǎo)電性開始，到目前100年的時間里，超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的提高歷程，以及高溫銅氧化物超導(dǎo)材料的性能和用途。還介紹了鐵基超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的提高歷程。

4、最后簡單概述了溶膠-凝膠法的應(yīng)用。
　　第二章介紹了溶膠-凝膠法的基本原理，概括了這種方法的優(yōu)缺點，以及簡述了YBCO超導(dǎo)塊的制備工藝，并且分析了溶膠-凝膠法制備YBCO過程中，對其產(chǎn)生影響的各種因素。
　　第三章是實驗部分，描述了YBCO超導(dǎo)塊材的制備和分析過程，包括實驗儀器，實驗原料，以及幾種實驗方案及其過程。并且對實驗結(jié)果進行了整理和分析，提出了改進方法。利用實驗結(jié)果，測量了預(yù)燒完成的樣品的懸浮力，并對此進行了高度分析

5、。
　　第四章內(nèi)容講述了摻雜對YBCO性能的影響。首先是總結(jié)了元素摻雜替代對YBCO性能的影響，分別為提高YBCO性能的摻雜；影響熱力學(xué)行為的摻雜；改善力學(xué)性能的摻雜。其次通過溶膠-凝膠法摻Ag制備YBCO的實驗過程，總結(jié)了Ag摻雜對懸浮性能的影響。并對實驗結(jié)果進行了合理的分析。
　　第五章內(nèi)容介紹了鐵基高溫超導(dǎo)的超導(dǎo)能隙。首先分析了鐵基超導(dǎo)和銅氧化物超導(dǎo)結(jié)構(gòu)的相似性和相異性，引出了存在于高溫超導(dǎo)體中的能隙和贗能隙關(guān)系的探究

6、。通過角分辨光電子能譜實驗，具體介紹了這兩種能隙的關(guān)系。接著從微觀理論出發(fā)，介紹了電子-聲子相互作用對鐵基超導(dǎo)體軌道波動的影響。并且總結(jié)了摻雜對鐵基超導(dǎo)能隙的影響。分別從化學(xué)摻雜方面描述，即 FeAs層外的摻雜和Fe位摻雜的情況。最后闡述了F摻雜對其的影響。
　　第六章對本論文內(nèi)容進行了總結(jié)。對溶膠-凝法對制備 YBCO過程的實驗步驟及實驗原料的比例做了總結(jié)。提出制備良好的YBCO超導(dǎo)塊，必須考慮氧氛圍的影響。其次，總結(jié)了高溫銅氧