高温超导体-钇钡铜氧浅析.ppt

钇钡铜氧超导体结构与性能 大连工业大学（材料工程） 樊晓璞 PPT模板下载：/moban/ 行业PPT模板：/hangye/ 节日PPT模板：/jieri/ PPT素材下载：/sucai/ PPT背景图片：/beijing/ PPT图表下载：/tubiao/ 优秀PPT下载：/xiazai/ PPT教程： /powerpoint/ Word教程： /word/ Excel教程：/excel/ 资料下载：/ziliao/ PPT课件下载：/kejian/ 范文下载：/fanwen/ 试卷下载：/shiti/ 教案下载：/jiaoan/ 目 录 简介 1 基本结构 2 制备方法 3 性能及其应用 4 1. 简 介——概念 超导材料，又称为超导体（superconductor）。当某导体在一温度下，可使电阻为零而称之。 两个特性：零电阻、抗磁性。 图1.1 1. 简 介——发现 1911年，荷兰科学家卡末林—昂内斯用液氦冷却汞，当温度下降到4.2K（﹣268.95℃）时，水银的电阻完全消失。 这种现象称为超导电性，此温度称为临界温度。根据临界温度的不同，超导材料可以被分为：高温超导材料和低温超导材料。 1. 简 介——发现 1933年，迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现，如果把超导体放在磁场中冷却，则在材料电阻消失的同时，磁感应线将从超导体中排出，不能通过超导体，这种现象称为抗磁性。 图1.2 图1.3 1. 简 介——发现 1987年1月，休斯顿大学的朱经武和阿拉巴马大学的吴茂昆，共同发现了钇钡铜氧，为首个超导温度在77K以上的材料，用相对便宜的液氮即可冷却。之前发现的超导体都必须用液氦（4.2K）或液氢冷却（ 20 K）。 图1.4 图1.5 2. 基本结构——晶胞 YBCO为钙钛矿缺陷型层状结构，含有CuO-CuO2-CuO2-CuO交替的层，CuO2层可以有变形和皱褶。钇原子存在于CuO2和CuO2层中，BaO层则在CuO与CuO2两层之间。 图2.1 2. 基本结构——晶胞 Y ：1个 Ba ：2个 Cu ：8×1/8+8×1/4=3 O ：8×1/4+7×1/2=11/2 这是由于晶胞中的O有缺陷造成的。 图2.1 2. 基本结构——钙钛矿型 一般而言，氧化物超导体都是钙钛矿型结构派生出来的，称之为有缺陷的钙钛矿型化合物。此类化合物一般都具有理想的配比化学式ABO3 A代表较大离子半径的阳离子； B代表半径较小的过渡金属阳离子； A和B离子的价态之和为+6。 图2.2 2. 基本结构——钙钛矿型 钙钛矿结构的化合物的组分可通过部分代替而在很宽的范围内发生变化，也就是说它们在一定的组分范围内可以生成很多保持钙钛矿型基本结构的新的化合物。 图2.2 2. 基本结构——钙钛矿型 用元素部分替代产生的新化合物虽然其结构没有发生变化，但是它们的物理特性往往会发生很大的改变，部分替代后的化合物的导电性、磁性、超导性等会发生很大的变化。 图2.2 2. 基本结构——钙钛矿型 铜氧化物的基本结构大都是层状钙钛矿结构。 这种结构或多或少地存在着氧缺位和A晶位阳离子的缺位。 图2.3 2. 基本结构——钙钛矿型 氧缺位的发生很普遍，数量也可以在很大的范围内变化。 A晶位的阳离子也容易出现缺位，同时造成氧过剩。 而B晶位上的阳离子与氧离子组成的八面体是ABO3型结构的框架，一般不出现缺位。 图2.4 2. 基本结构——YBCO 图2.5 2. 基本结构——YBCO 自1986年发现铜氧化物高温超导体以来，已经有七大氧化物体系。 YBCO系超导体有几种不同的相： 123相：YBa2Cu3O7-δ（Y-123相或YBCO）； 247相：Y2Ba4Cu7O15（Y-247相）； 124相：YBa2Cu3O8（Y-