学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

YBCO单畴的制备及电子结构与超导机理的研究

作　者: 张黄莉
导　师: 耿兴国
学　校: 西北工业大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: YBa2Cu3O（7-δ）氧含量能级结构杂化轨道超导电性
分类号: O511
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 167次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

铜氧化物高温超导体以其高的超导转变温度为科学家们高度重视。人们大量的实验和理论研究,使得这一领域的研究有了很大的成就,对高温超导的认识也不断深入。但超导温度始终还不理想,超导机理的探索还没有获得成熟的理论,这限制了高温超导材料的开发与应用。本文对高温超导体YBa₂Cu₃O_7-δ的制备及电子结构和能级特征进行了系统的研究。研究发现: 1) 氧含量对YBCO能级结构（特别最高占据态能级附近）影响很大,随着氧含量的增大,最高占据态能级（费米能）降低,其附近轨道数增多,态密度增大,因而临界转变温度随着氧含量的增大而增大,与实验结果一致。这也决定了氧含量对YBCO超导电性有非常重要的影响。 2) 由于原子间相互作用,各原子轨道都有不同程度的杂化,原子轨道能级相近的,其杂化较大。内层轨道是O的2S与Y的4P、Ba的5P轨道杂化,外层轨道是Cu的3d与O的2p轨道杂化,外层轨道较内层轨道杂化大,轨道杂化与超导电性有密切的关系,用元素的掺杂可很好解释轨道杂化与超导电性的关系。 3) 工艺参数对YBa₂Cu₃O_7-δ单畴的性能影响很大,片层状（Cu—O面）的晶粒高度定向排列,211粒子细小且分布均匀,有利于提高临界电流密度（Jc）。总之,通过理论分析和计算研究,对我们今后的实验工作有重要的指导作用,有助于我们理解YBCO的高温超导电性,对研究高温超导机理有积极意义。

全文目录

中文摘要  2-3
英文摘要  3-8
第一章绪论  8-15
  1．1 超导体的发展  8-9
  1．2 超导体的基本概念  9-11
    1．2．1 超导体基本性质  9
    1．2．2 超导体的分类  9-10
    1．2．3 磁通钉扎理论  10-11
  1．3 高温超导体YBCO的特点  11-13
    1．3．1 YBCO超导电性的特点  11
    1．3．2 YBCO生长特点  11-13
  1．4 电子结构的计算研究方法  13-14
  1．5 本文的研究内容和目标  14-15
第二章 YBCO单畴的制备  15-28
  2．1 YBCO的制备方法  15-20
    2．1．1 粉末熔化法(PMP)  15-16
    2．1．2 顶部籽晶熔融织构法(TSMTG)  16-18
    2．1．3 溶质富液相晶体提拉法(SRL—CP)  18-20
  2．2 YBCO样品的制备  20-22
    2．2．1 制备YBCO单畴的先驱粉末  21
    2．2．2 高温煅烧  21-22
    2．2．3 渗氧处理  22
  2．3 组织结构观察  22-24
  2．4 氧含量的测定  24-26
  2．5 本章小结  26-28
第三章计算方法及参数选取  28-38
  3．1 引言  28
  3．2 密度泛函理论  28-30
  3．3 Gaussian03软件  30-33
    3．3．1 Gaussian03软件简介  30-31
    3．3．2 基函数  31-32
    3．3．3 计算程序  32-33
  3．4 基本参数的选取  33-38
    3．4．1 价电子  33
    3．4．2 价电子轨道能量  33-34
    3．4．3 YBa_2Cu_3O_(7-δ)的计算模型及晶格参数  34-38
第四章计算结果的处理及分析  38-51
  4．1 最高占据态(HOMO)附近轨道能量及其分布图  38-44
  4．2 结果分析、讨论  44-49
    4．2．1 电子结构分布特点  44-46
    4．2．2 轨道杂化与元素掺杂  46-47
    4．2．3 氧含量在YBCO超导体中的作用  47
    4．2．4 氧含量对(YBa_2Cu_3O_(7-δ)原子团簇能级的影响  47-49
  4．3 本章小结  49-51
第五章结论与展望  51-52
参考文献  52-55
致谢  55-56
硕士期间发表的文章  56-57

YBCO单畴的制备及电子结构与超导机理的研究

内容摘要

全文目录

相似论文