YBCO的制備及超導(dǎo)能隙探索.pdf

1、本文探索采用溶膠-凝膠法制備YBCO工藝并提高YBCO的懸浮性能，在溶膠-凝膠法制備YBCO超導(dǎo)塊實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)分析燒結(jié)溫度，氧氛圍，摻雜等各個(gè)因素，分析其對(duì)超導(dǎo)懸浮性能的影響。結(jié)合高溫銅氧化物超導(dǎo)能隙和贗能隙關(guān)系的研究，進(jìn)一步探討分析摻雜對(duì)YBCO性能的影響。贗能隙的起源和超導(dǎo)能隙的關(guān)系一直尚未解決清楚，我們從實(shí)驗(yàn)和理論方面概括綜述了超導(dǎo)能隙問題的新進(jìn)展，梳理了各種觀測(cè)手段的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以及幾種相關(guān)的理論模型，針對(duì)這些結(jié)果做了簡(jiǎn)單的討論，

2、期望對(duì)進(jìn)一步理解超導(dǎo)能隙和贗能隙起到積極的作用。銅氧高溫超導(dǎo)擁有豐富的物理屬性，這也使BCS理論遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。一系列關(guān)于電子和空穴載流子的實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果和理論分析顯示出，“電聲耦合”在銅氧超導(dǎo)電性中失效。在探索YBCO的懸浮性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)氧含量對(duì)超導(dǎo)晶格結(jié)構(gòu)的影響非常重要，氧含量對(duì)YBCO超導(dǎo)體的超導(dǎo)電性起著決定性作用。我們知道高溫超導(dǎo)體均屬于摻雜型超導(dǎo)體，通過(guò)計(jì)算氧含量不同時(shí)，高溫超導(dǎo)體YBCO的能隙，揭示摻雜對(duì)其超導(dǎo)電性的影響。

3、由于鐵基超導(dǎo)體和銅氧超導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的相似性，我們可以繼續(xù)探索摻雜對(duì)鐵基超導(dǎo)體性能的影響，從而可以提供可能對(duì)探究銅氧化物的超導(dǎo)機(jī)制具有更重要意義的信息。
　　本論文的研究?jī)?nèi)容分為6章：
　　第一章介紹了整個(gè)超導(dǎo)電性的發(fā)展歷史和超導(dǎo)材料在目前社會(huì)的應(yīng)用情況以及前景。簡(jiǎn)述了從1911年昂納斯發(fā)現(xiàn)第一個(gè)超導(dǎo)電性開始，到目前100年的時(shí)間里，超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的提高歷程，以及高溫銅氧化物超導(dǎo)材料的性能和用途。還介紹了鐵基超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度的提高歷程。

4、最后簡(jiǎn)單概述了溶膠-凝膠法的應(yīng)用。
　　第二章介紹了溶膠-凝膠法的基本原理，概括了這種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，以及簡(jiǎn)述了YBCO超導(dǎo)塊的制備工藝，并且分析了溶膠-凝膠法制備YBCO過(guò)程中，對(duì)其產(chǎn)生影響的各種因素。
　　第三章是實(shí)驗(yàn)部分，描述了YBCO超導(dǎo)塊材的制備和分析過(guò)程，包括實(shí)驗(yàn)儀器，實(shí)驗(yàn)原料，以及幾種實(shí)驗(yàn)方案及其過(guò)程。并且對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了整理和分析，提出了改進(jìn)方法。利用實(shí)驗(yàn)結(jié)果，測(cè)量了預(yù)燒完成的樣品的懸浮力，并對(duì)此進(jìn)行了高度分析

5、。
　　第四章內(nèi)容講述了摻雜對(duì)YBCO性能的影響。首先是總結(jié)了元素?fù)诫s替代對(duì)YBCO性能的影響，分別為提高YBCO性能的摻雜；影響熱力學(xué)行為的摻雜；改善力學(xué)性能的摻雜。其次通過(guò)溶膠-凝膠法摻Ag制備YBCO的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，總結(jié)了Ag摻雜對(duì)懸浮性能的影響。并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了合理的分析。
　　第五章內(nèi)容介紹了鐵基高溫超導(dǎo)的超導(dǎo)能隙。首先分析了鐵基超導(dǎo)和銅氧化物超導(dǎo)結(jié)構(gòu)的相似性和相異性，引出了存在于高溫超導(dǎo)體中的能隙和贗能隙關(guān)系的探究

6、。通過(guò)角分辨光電子能譜實(shí)驗(yàn)，具體介紹了這兩種能隙的關(guān)系。接著從微觀理論出發(fā)，介紹了電子-聲子相互作用對(duì)鐵基超導(dǎo)體軌道波動(dòng)的影響。并且總結(jié)了摻雜對(duì)鐵基超導(dǎo)能隙的影響。分別從化學(xué)摻雜方面描述，即 FeAs層外的摻雜和Fe位摻雜的情況。最后闡述了F摻雜對(duì)其的影響。
　　第六章對(duì)本論文內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)。對(duì)溶膠-凝法對(duì)制備 YBCO過(guò)程的實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)原料的比例做了總結(jié)。提出制備良好的YBCO超導(dǎo)塊，必須考慮氧氛圍的影響。其次，總結(jié)了高溫銅氧