氧含量影響銅氧超導(dǎo)電性微觀方式研究.pdf

1、最近研究發(fā)現(xiàn),氧離子在銅酸鹽超導(dǎo)體中的分布方式直接影響超導(dǎo)電性,這一問題重新引起人們的強(qiáng)烈關(guān)注。實驗研究表明超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度不僅受晶粒尺度影響而且與氧離子濃度直接相關(guān)。樣品氧含量和氧離子密度變化與超導(dǎo)電性等物理性質(zhì)有直接關(guān)系,特別是氧離子濃度與超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的關(guān)系又被近來的實驗重新探討。首先利用計算、XRD和正電子實驗等實驗手段得到的數(shù)據(jù)和結(jié)果,通過認(rèn)真的分析得出Zn、Al和Co進(jìn)行樣品摻雜,在摻雜含量達(dá)到一定時會出現(xiàn)團(tuán)簇效應(yīng),而且不同的摻雜

2、濃度會產(chǎn)生不同類型的團(tuán)簇,這些團(tuán)簇在束縛能、帶電荷量和析氧量等物理性質(zhì)方面都存在較大區(qū)別。根據(jù)現(xiàn)有的實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)團(tuán)簇效應(yīng)能很好地解釋樣品氧含量的改變和摻雜對樣品物理性能的影響。一般而言,在對樣品進(jìn)行同種元素的連續(xù)摻雜時,會形成幾種不同性質(zhì)的團(tuán)簇。在這些團(tuán)簇中有一種團(tuán)簇的離子平均束縛能最大,說明這種團(tuán)簇最穩(wěn)定而且形成的幾率最大,它對樣品的影響也最突出。仔細(xì)分析了Zn、Al和Co摻雜形成團(tuán)簇的的各種可能方式以及對樣品物理性能的影響,更重要的

3、是根據(jù)團(tuán)簇效應(yīng)很好地解釋了樣品氧含量的變化。樣品的氧離子進(jìn)入的晶格位置和數(shù)量都會對超導(dǎo)電性產(chǎn)生不同的影響,氧離子數(shù)量與摻雜離子的價態(tài)以及形成團(tuán)簇的類型有直接關(guān)系。通過正電子實驗較深入地研究了氧離子濃度對載流子的影響特征,而且發(fā)現(xiàn)晶格正交一四方相變與氧離子密度有關(guān)。近來的一些實驗也支持了氧離子在提高超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度方面的重要地位。在進(jìn)行摻雜時樣品氧離子的變化會導(dǎo)致樣品出現(xiàn)相的無序化。這種無序化程度越高,超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度越高。比較了YBCO體系在摻