氧含量影響銅氧超導電性微觀方式研究.pdf

1、最近研究發(fā)現(xiàn),氧離子在銅酸鹽超導體中的分布方式直接影響超導電性,這一問題重新引起人們的強烈關注。實驗研究表明超導轉變溫度不僅受晶粒尺度影響而且與氧離子濃度直接相關。樣品氧含量和氧離子密度變化與超導電性等物理性質有直接關系,特別是氧離子濃度與超導轉變溫度的關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)和結果,通過認真的分析得出Zn、Al和Co進行樣品摻雜,在摻雜含量達到一定時會出現(xiàn)團簇效應,而且不同的摻雜

2、濃度會產(chǎn)生不同類型的團簇,這些團簇在束縛能、帶電荷量和析氧量等物理性質方面都存在較大區(qū)別。根據(jù)現(xiàn)有的實驗結果發(fā)現(xiàn)團簇效應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,在對樣品進行同種元素的連續(xù)摻雜時,會形成幾種不同性質的團簇。在這些團簇中有一種團簇的離子平均束縛能最大,說明這種團簇最穩(wěn)定而且形成的幾率最大,它對樣品的影響也最突出。仔細分析了Zn、Al和Co摻雜形成團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)團簇效應很好地解釋了樣品氧含量的變化。樣品的氧離子進入的晶格位置和數(shù)量都會對超導電性產(chǎn)生不同的影響,氧離子數(shù)量與摻雜離子的價態(tài)以及形成團簇的類型有直接關系。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。近來的一些實驗也支持了氧離子在提高超導轉變溫度方面的重要地位。在進行摻雜時樣品氧離子的變化會導致樣品出現(xiàn)相的無序化。這種無序化程度越高,超導轉變溫度越高。比較了YBCO體系在摻