低溫下銅氧化物超導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)的正電子湮沒研究.pdf

1、本文測量了YBa<,2>Cu<,3-x>M<,x>O<,7>和Bi<,1.6>Pb<,0.8>Sr<,2>Ca<,2>Cu<,3-X>M<,x>O<,y>系超導(dǎo)體分別摻Ga和摻Zn后的符合正電子湮沒輻射Doppler展寬譜，摻zn和摻Ga的Bi系超導(dǎo)體在降溫(溫度從295K-30K)過程中的正電子壽命譜，實驗結(jié)果表明： 在YBa<,2>Cu<,3-x>Zn<,x>O<,7>系樣品中，Zn原子優(yōu)先占據(jù)CuO<,2>平面上的Cu(2

2、)位，隨著Zn摻入量的增多，正電子與3d電子湮沒的概率增加，W參數(shù)升高。在YBa<,2>Cu<,3-x>Ga<,x>O<,7>系樣品中，Ga原子優(yōu)先替代Cu-O鏈上的Cu(1)位，隨著Ga摻入量的增多，正電子與3d電子湮沒的概率下降，W參數(shù)減小。 YBa<,2>Cu<,3-x>Zn<,x>O<,7>的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度Tc隨摻Zn量的增加而下降，當(dāng)摻Zn量為x=0, x=0.12和x=0.24時，超導(dǎo)體的Tc分別為Tc=90K，Tc=

3、76K和Tc=30K。YBa<,2>Cu<,3-X>Ga<,x>O<,7>的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度Tc也隨摻Ga量的增加而下降，當(dāng)摻Ga量為x=0，x=0.12和x=0.24時，超導(dǎo)體的Tc分別為Tc=90K，Tc=80K和Tc=60K。在YBa<,2>Cu<,3-x>Zn<,x>O<,7>中摻入Zn，超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度Tc下降的幅度較大；在YBa<,2>Cu<,3-X>Ga<,x>O<,7>中摻入Ga，超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度Tc下降的幅度較小。 在Bi

4、<,1.6>Pb<,0.8>Sr<,2>Ca<,2>Cu<,3-x>M<,x>O<,y>系樣品中，Ga原子和Zn原子都將替代CuO<,2>平面上的Cu位。對Bi<,1.6>Pb<,0.8>Sr<,2>Ca<,2>Cu<,3-x>Ga<,x>O<,y>系樣品，隨著Ga摻入量的增多，正電子與3d電子湮沒的概率下降，W參數(shù)減小。對的半徑相比，差別不大，所以摻Ga的引起的晶格畸變比摻Zn大。對Bi<,1.6>Pb<,0.8>Sr<,2>Ca<,

5、2>Cu<,3>O<,y>超導(dǎo)體摻Ga，破壞了超導(dǎo)體的內(nèi)在對稱性以及超導(dǎo)電子對的輸運，造成臨界溫度大幅度下降。在Bi系超導(dǎo)材料中摻入少量的Zn，自由電子密度降低，這是由于Zn原子比Cu 原子的自由電子數(shù)少；在Bi系超導(dǎo)材料中摻入少量的Ga，材料基體和缺陷處的電子密度也明顯降低。 摻Ga和摻Zn的Bi系超導(dǎo)體具有不同的晶體結(jié)構(gòu)：當(dāng)Ga含量達到x=0.15時，摻Ga的Bi系超導(dǎo)體為四方相；摻zn的Bi系超導(dǎo)體是正交相。正交Bi系超導(dǎo)