Hg系高温超导体合成与性质研究

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摘要: 固体失去电阻是物理学中一个有趣的物理现象，称为超导现象。随着对其的深入研究，超导的合成研究和应用范围越来越广泛，本文综合概述了在SrTiO3和LaAlO3基板上利用激光沉积得到HgBa2CaCu2Oy超导薄膜，高压合成高温超导体Hg1-xRexBa2Ca2Cu3Oy样本，结果展示了前人关于震相识别和晶格参数具体有关数据、汞系高温超导体的磁不可逆性和各向异性等成果。铼掺杂样品可引起各向异性的大幅度降低。铼置换样品Hg--1223的超导体磁场不可逆性大于未被取代的化合物。55161

毕业论文关键词: 激光沉积；高压；高温超导体；磁不可逆性；各向异性

Abstract: The solid loss of resistance is an interesting physical phenomena in physics,is called the phenomenon of superconductivity. With deep researching， synthesis and application of the superconductor is more and more extensive.This paper is mainly about that HgBa2CaCu2Oy superconducting thin films were prepared on SrTiO3 and LaAlO3 substrates using laser ablation and post-Hg-vapor annealing. High temperature superconductor of Hg1-xRexBa2Ca2Cu3Oy were synthesized at a high pressure. The results show the results of previous studies on that the specific data on the phase identification and lattice parameters. Also including magnetic irreversibility and anisotropy. These recent works reveal therefore a huge anisotropy reduction induced by the Re. we have shown that the magnetic irreversibility of Re-substituted Hg-1223 superconductors is larger than that of the unsubstituted compounds.

Keywords: The superconductor；Laser ablation；High temperature；High pressure；Magnetic irreversibility；Anisotropy

1 引言4

2 合成方法4

2.1 激光沉积HgBa2CaCu2Oy超导薄膜4

2.2 高压合成Hg1-xRexBa2Ca2Cu3Oy4

2.3 样品的表征5

3 结果讨论11

参考文献12

致谢13

1 引言

超导现象是低温物理学中一个有趣的物理现象，当温度低于一定值时，材料中的电子可以自由无阻地移动，形成无电阻电流--固体失去电阻，这个就是超导现象。一般超导合金在接近绝对零度时电阻为零，所以在其应用上会遇到制冷等问题的障碍。所以高温超导研究成为现代科学的热门课题。

在目前的研究中,已经合成了Hg1-xRexBa2Ca2Cu3Oy样品，控制铼含量和氧含量的多少，通过这种高压技术,研究了理论上铼稀土含量和氧含量对冲量的影响。以汞作为基本成分的铜氧化物（HgBa2Can-1CunOy,n=1,2,3）在已发现的高转变温度超导体中具有最高的转变温度(Tc)【1】，为了研究其内在物理属性和对这些材料的开发应用,许多努力都致力于合成高质量的以汞为基本成分的铜酸盐薄膜【2,3】。尽管因为汞和氧化汞具有高波动性和毒性而导致出现汞超导体形成困难的阶段，但在以汞为基本成分的外延超导体薄膜的增长中，最近也取得了很大的进步。以汞为基本成分的铜酸盐薄膜在电子设备的各种应用中具有很大的研究价值【3】。Elsevier等人成功生产出以汞作为基本成分的超导薄膜的方法由两个步骤组成，前驱膜的沉积物通过高温焊后退火在已控制汞气体中被跟踪。首先将Ba2Can-1CunOy或未反应的HgBa2Can-1CunOy通过前驱膜射频溅射或通过激光沉积。没有超导作用的HgBa2Can-1CunOy更惯用于我们的科学。在本文中，我们通过激光沉积将HgBa2Ca2Cu3Oy放在SrTiO3(100)和LaA103(100)基底上。前驱膜是非晶形的和绝缘的，在碳导向气割后退火获得HgBa2CaCu2Oy超导薄膜。在温度为77 K没有磁场的情况下，转变温度（TcD）一直到100 K，临界电流密度Jc达到106 A/cm2。实验结果表明,通过使用HgBaCaCuO中的目标汞在气割退火时很容易地被纳入薄膜。因此高质量汞超导薄膜是可以制造的。