Y_1Ba_2Cu_3O_6+δ系超导陶瓷的正电子湮没研究

Ce/Y掺杂BaZrO_3陶瓷的巨大介电性能和湿敏性能Ce/Y掺杂的BaZrO3陶瓷是重要的固态氧化物燃料电池电解质材料,其介电性能及其对环境湿度的敏感性能直接影响电池的性能,为此,本论文的重点研究Ce和Y双掺杂BaZr03陶瓷的介电性能和湿敏性能,选择致密的
BaZr0.1Ce0.7Y0.2O3-δ和Ba2r0.4Ce0.4Y0.2O3-δ陶瓷作为研究对象,采用甘
氨酸硝酸盐燃烧方法制备得到样品,对其介电特性和湿敏特性进行了系统研究。

得到的结果如下:(1 BaZr0.1Ce0.7Y0.203-δ和BaZr0.4Ce0.4Y0.2O3-δ陶瓷在低于约600K的温度下表现出巨介电行为,巨介电行为由两个弛豫组成,其中低温和高温弛豫分别由氧空位(Vo-.)和羟基离子(OHo)与Y3+离子形成的偶极子对引起的;在高于600 K的温区,样品显示出两个介电常数超过106的介电常数峰。

低温介电常数峰是离子跳跃运动引起的伪弛豫铁电行为,高温介电常数峰是由负电容效应引起的。

(2)通过改变水蒸气含量研究了BaZr0.4Ce0.4Y0).2O3-δ(BZCY)的电容响应,在不同相对湿度(RH)下对样品进行了进行阻抗谱和DC偏压测量,探索了BZCY 的湿度敏感性质。

结果表明,水分子的吸附影响BZCY/电极界面和晶界处的势垒电容,进一步改变了BZCY的总电容。

此外,在高RH下观察到新的低频极化弛豫。

新的极化弛豫可能与物理吸附的水分子引起的极化现象和空间电荷极化有关。

超导体陶瓷材料科学研究（草稿）骆萌1986年，在超导科学中浮现了重大突破，Bednorz和Muller发现某些氧化物陶瓷具备超导性,①旋即在学术界引起非凡反响，由此各国科学家掀起了一场以研究金属氧化物陶瓷材料为对象，以摸索高临界超导体为目的“超导热”（注）,至今仍在更深更广泛地领域发展。

超导电材料是新材料领域崛起一支极为重要，有人指出当前高温超导材料将在此后世纪得到广泛应用，在发电，供电，运送，医疗，科技和信息化工程等方面带来革命性发展生力军，对之研究，开发，应用必将增进材料科学发展，对经济影响限度也许超过电活和晶体管，在工农业各方面和人民生活中引起一场重大革命。

②超导电材料是一类在一定条件下电阻为零材料，超导体基本特性可用三个物理量来描述。

③即临界温度Te，临界磁物HC，临界电流Jo。

这三个物理量互相有联系，参见关于示意图。

临界温度（Tc）是材料从正常态转变到超导态温度，临界磁场（Hc）是这样物理概念，在临界温度下施加一种不不大于Hc磁场，从而使超导材料失去超导性。

临界电流（Jo）指在一定温度和磁场下，超导体通过电流限度（不不大于此限度超导体就会转变成其她材料），超导体最为直观性质是直流电阻为零，但仅有此种特性还不一定是超导体，还要具备在零电阻温度时，其内部磁场强度为零。

这个概念出自迈斯纳效应，W Meissner等依照实验事实指出，如果超导体在磁场中冷却到转变温度如下，则在转变之处磁感应线将从超导体内被排出。

④这个成果日后由理论计算出来，因而，超导体除直流电阻为零外，其最为本质性质是完全抗磁性，超导体材料已发既有数千种，普通分为第Ⅰ类超导体和第Ⅱ类超导体（其图象见④P400，图4），第一类超导体（涉及除银和钒以外纯金属），第二类超导体涉及铌，钒各种超导体合金及化合物。

⑤如当前正在研究高Tc氧化物超导体，第Ⅰ类和第Ⅱ类超导体超导电机制没有区别，在两种类型零磁场中，在超导态——正常态转变之处具备相似热学性质，但迈斯纳效应则完全不同，第Ⅰ类超导体完全排除磁场，直到超导体电性突然破坏，然后磁场完全穿透。

YBa2Cu3O7—x超导材料的水解性质
周和平;王英
【期刊名称】《无机材料学报》
【年(卷),期】1989(004)003
【摘要】以 Y_2O_3-BaO-CuO 三元系制备的 YBa_2Cu_3O_(7-x)超导材料对水和水蒸汽很敏感。

超导相 YBa_2Cu_3O_((?)-x)与水的作用随温度升高而迅速增强,通常的水解产物为 Ba(OH)_2、Y(OH)_3和 CuO。

这种性质起因于晶体结构的不稳定性,因为在这类钙钛矿型的超点阵结构中存在很多氧空位。

室温
下,YBa_2Cu_3O_(7-x)相与水的作用较弱,而杂质相 Ba_4Y_2O_7和 BaCuO_7等可与水迅速产生反应并释放热量,从而导致 YBa_(?)Cu_3O_(7-x)脱氧、水解。

【总页数】6页(P256-261)
【作者】周和平;王英
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TM262
【相关文献】
1.高温超导材料YBa2CU3O7的摩擦学特性 [J], 仇国泉;李长生;颜科红;范真;陈骏;杨继昌;阎果;张翠萍;刘万章
2.Sol—Gel法制备YBa2Cu3O7—δ—Agx复合超导材料的显微结构与性能 [J], 唐福龙;袁润章
3.YBa2Cu3O7—x高温超导材料磁阻特性研究 [J], 刘录;李将录
4.络合法制备YBa2Cu3O7—y超导材料 [J], 焦玉琏;冯治库
5.YBa2CU3O7超导材料的退化机制和保护方法的研究 [J], 恭士平;马葭生
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有超导性的陶瓷材料。

其主要特性是在一定临界温度下电阻为零即所谓零阻现象。

在磁场中其磁感应强度为零，即抗磁现象或称迈斯纳效应（Meissner effect）。

高临界温度（90开以上）的超导陶瓷材料组成有YBa2Cu3O7-δ，Bi2Sr2Ca2Cu3O10，Tl2Ba2Ca2Cu3O10。

超导陶瓷在诸如磁悬浮列车、无电阻损耗的输电线路、超导电机、超导探测器、超导天线、悬浮轴承、超导陀螺以及超导计算机等强电和弱电方面有广泛应用前景。

具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。

现已发现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。

特性超导材料和常规导电材料的性能有很大的不同。

主要有以下性能。

①零电阻性：超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传输电能。

如果用磁场在超导环中引发感生电流，这一电流可以毫不衰减地维持下去。

这种“持续电流”已多次在实验中观察到。

②完全抗磁性：超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过一定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。

③约瑟夫森效应：两超导材料之间有一薄绝缘层（厚度约1nm）而形成低电阻连接时，会有电子对穿过绝缘层形成电流，而绝缘层两侧没有电压，即绝缘层也成了超导体。

当电流超过一定值后，绝缘层两侧出现电压U（也可加一电压U），同时，直流电流变成高频交流电，并向外辐射电磁波，其频率为，其中h为普朗克常数，e为电子电荷。

这些特性构成了超导材料在科学技术领域越来越引人注目的各类应用的依据。

基本临界参量有以下3个基本临界参量。

①临界温度:外磁场为零时超导材料由正常态转变为超导态(或相反)的温度，以Tc表示。

Tc值因材料不同而异。

已测得超导材料的最低Tc是钨，为0.012K。

到1987年，临界温度最高值已提高到100K左右。

②临界磁场：使超导材料的超导态破坏而转变到正常态所需的磁场强度，以Hc表示。

Hc与温度T 的关系为Hc=H0[1-(T/T c)2]，式中H0为0K时的临界磁场。

海南师范大学本科生毕业论文题目：钇钡铜氧超导性能的研究姓名：蒙志富学号： 200906101134专业：物理学年级： 2009级系别：物理系完成日期： 2013年5月指导教师：沈振江(副教授)本科生毕业论文（设计）独创性声明本人声明所呈交的毕业论文（设计）是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文中没有抄袭他人研究成果和伪造数据等行为。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

论文（设计）作者签名：日期：本科生毕业论文（设计）使用授权声明海南师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业论文（设计）的复印件和磁盘，允许毕业论文（设计）被查阅和借阅。

本人授权海南师范大学可以将本毕业论文（设计）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复印手段保存、汇编毕业论文（设计）。

论文（设计）作者签名：日期：指导教师签名：日期：目录第1章钇钡铜氧简介、晶体结构................ - 4 -1．1 YBCO简介.............................. - 4 -1．2 钇钡铜氧晶体结构 ...................... - 5 -第2章高温超导的发展........................ - 6 -第3章钇钡铜氧超导性能的机理，与其他高温超导机理的对比......................................... - 8 -3.1超导体的三个临界参量..................... - 8 -3.2超导体的基本性质......................... - 9 -3.3 钇钡铜氧超导机理探讨 ................... - 10 -3.3.1 传统超导理论（BCS理论） ............ - 10 -3.3.2 钇钡铜氧超导机理的探讨.............. - 10 -第4章钇钡铜氧超导性能的主要研究方向、研究成果、应用前景...................................... - 12 -4.1 YBCO研究现状........................... - 12 -4.2 YBCO研究成果........................... - 13 -4.2.1 YBCO高温超导块材 ................... - 13 -4.2.2 YBCO超导带材....................... - 13 -4.3 YBCO的应用............................. - 13 -4.3.1 YBCO超导材料的商业优势 ............. - 13 -4.3.2 YBCO超导带材的制备与应用 ........... - 15 -4.3.3 YBCO超导储能的研究 ................. - 15 -4.3.4 YBCO高温超导体的应用前景 .......... - 16 -第5章总结展望............................. - 17 -参考文献：.................................. - 19 -钇钡铜氧超导性能的研究作者：蒙志富指导教师：沈振江副教授（海南师范大学物理系，海口，571158）摘要钇钡铜氧，作为第二代高温超导材料，有着很高的商业价值，自发现以来便受到各国科学家的热衷研究。

烧结法制备ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ系列超导体的研究概况摘要YBa2Cu3O7-δ系列超导体是高温超导材料中研究最多和应用最为广泛的超导体之一。

本文概括介绍了国内外有关烧结法制备YBa2Cu3O7-δ系列超导体的弱连接问题、输运性质、电磁性质及烧结工艺等方面的研究概况，对高临界电流密度YBa2Cu3O7-δ超导体的制备及理论分析具有重要的参考价值。

关键词YBa2Cu3O7-δ超导体，烧结法，晶粒间界1引言烧结法是传统制备YBa2Cu3O7-δ超导体的传统方法，由于所制取样品的临界电流密度很低，因此没有多大的实用价值，然而作为其它工艺的初级阶段或研究基础[1]，仍具有很大的研究价值。

以下是国内外有关烧结法制备YBa2Cu3O7-δ系列超导体的弱连接问题、输运性质、电磁性质及烧结工艺等方面的研究概况。

2与超导体晶粒间界的弱连接相关的概念概括各种研究结果[2～5]可知，晶界弱连接产生的原因主要有以下几点：（1）超导晶粒取向的各向异性导致大角度晶界处的弱连接。

弱连接引起了超导电流的重新分布，同时穿过大角度晶界电流的流量也会受到严重限制[6]，因此超导体的临界电流密度大大降低。

（2）晶界处化学成分（如阳离子或氧的化学配比）的偏差、第二相的存在以及不佳的晶体结构等都会导致晶界处的弱连接。

晶界处的第二相粒子一般都是非超导相粒子。

（3）超导体热膨胀的各向异性导致了晶界处的微裂纹﹑位错及孔隙等缺陷的存在，晶界处的缺陷严重影响着电子结构，因此降低了超导体的临界电流密度。

大量文章表明[7～9]，晶界区的临界电流密度与温度满足以下关系:JC～(1-T/TC)n。

n值不同,表明晶界弱连接的类型不同。

n=1、1.5、2时,结的类型分别为SIS(Superconductor Insulator Superconductor)、SINS(Superconductor Insulator Metal Superconductor)和SNS(Superconductor Metal Superconductor)。