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Y_1Ba_2Cu_3O_（7-δ）化合物的掺杂研究

作　者: 鲁彦忠
导　师: 孙爱民
学　校: 西北师范大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: Y1Ba2Cu3O7-δ化合物 掺杂 超导电性 固相反应法 柠檬酸热分解法
分类号: TM26
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


Y1Ba2Cu3O7-δ化合物是高温氧化物超导材料体系中最具代表性的材料之一,它在应用领域和高温超导机理研究方面都具有举足轻重的作用。掺杂作为一种十分有效地手段,在探索高温超导机理、改善材料性能和寻找新型超导材料中被广泛采用。掺杂主要包括元素替代（或掺杂）和化合物的掺杂两种。元素替代（或掺杂）在超导体中引入各种缺陷或杂质,形成钉扎中心,提高超导体临界电流密度Jc性能,但也降低了其临界转变温度Tc;化合物的掺杂因其可在不明显影响高温超导体临界转变温度Tc的情况下,明显地提高其临界电流密度Jc值和磁悬浮力而受到人们的青睐。本论文主要包括以下两个部分:1.我们采用固相反应法成功制备出一系列Y123与Y211的摩尔比为1 : x（ x= 0、0.14、0.27、0.3、0.35、0.4、0.45、0.47、0.5、0.8、1.18 ）的样品。实验结果表明:在0 .35≤x≤0.5范围内,Y123的起始转变温度Tonset、临界转变温度Tc以及转变宽度△Tc都在x=0.47出现了拐点,这说明了x=0.47为最佳掺杂比例,同时我们也简单阐述了Y123的晶格结构是如何影响其超导电性的。2.我们采用柠檬酸热分解法成功制备出了Y1-xCax(Ba1-xCex)2Cu3O7-δ （ x = 0、0.03、0.05、0.07、0.09）一系列样品。我们用标准的四端引线法对样品的超导电性进行了测量,测量结果表明:随着掺杂量x的不断增加, Y123的起始转变温度Tonset和临界转变温度Tc都在逐渐减小。我们也采用了X射线衍射仪对样品的晶格结构进行了表征分析,测量结果充分验证了上述结论,同时我们也简单阐述了Y123的晶格结构是如何影响其超导电性的。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-8
第一章 绪论  8-23
  1.1 高温超导材料的发展概况  8-10
  1.2 高温超导材料的基本特性  10-12
  1.3 高温超导材料的应用  12-13
  1.4 高温超导材料的制备方法  13-15
  1.5 高温氧化物超导材料Y_1Ba_2Cu_30_(7-δ)的特殊结构  15-17
  1.6 高温氧化物超导材料Y_1Ba_2Cu_30_(7-δ)的掺杂研究  17-19
  1.7 本文的研究思路和主要内容  19-20
  参考文献  20-23
第二章 Y_(211)掺杂对Y_(123)的超导电性及其晶格结构的影响  23-31
  2.1 实验过程  24-25
  2.2 结果与讨论  25-29
  2.3 本章结论  29-30
  参考文献  30-31
第三章 Ca、Ce 掺杂对Y_(123)的超导电性及其晶格结构的影响  31-39
  3.1 实验过程  32-33
  3.2 结果与讨论  33-37
  3.3 本章结论  37-38
  参考文献  38-39
第四章 总结与展望  39-40
附录：作者攻读硕士学位期间发表以及参与的论文  40-41
致谢  41

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电工材料 > 超导体、超导体材料
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