高温超伝導酸化物の固体物理化学的研究

高温超导氧化物的固态物理化学研究

基本信息

批准号：
06216235
负责人：
笛木和雄
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.高温超伝導酸化物の絶縁体-金属転移高温超伝導酸化物では不定比酸素が導電や超伝導発現に大きな役割を占める。絶縁体-金属転移にも不定比酸素が本質的役割を果たすことを明らかにするため、Bi_2Sr_2YCu_2O_yのYの一部をCaで置換したBi_2Sr_2Y_<1-x>Ca_xCu_2O_y(x=0〜1まで0.1ステップで組成を変えてある)を合成し、過剰酸素量Δy=y-y_0(yは酸素分析値、y_0はBiが+3価、Cuを+2価として計算によって求めた酸素量)をヨードメトリーで決定し、抵抗率測定値から100K,250Kの導電率σ_<100>'σ_<250>とTcを求めた。種々のxについてlogσ_<100>'logσ_<250>をΔyに対してプロットすると、logσ_<100>'logσ_<250>はΔyの増加とともに増加し、極大を経て減少する。xが増す程Δyもlogσも大きい方にシフトし、導電率の変化は7桁にも達することが明らかになった。更に、x<0.6ではσ_<100><σ_<250>で半導体的であるが、x>0.6ではσ_<100>>σ_<250>となって金属的となり、金属的となる領域でTc=0すなわち超伝導が観測されることを明らかにした。これより、高温超伝導酸化物の絶縁体金属転移は不定比酸素によって決まることが解明された。2.PrBa_2Cu_3O_yが超伝導とならない原因の究明YBa_2Cu_3O_y及びYを希土類元素で置換した123相はTc=90Kの超伝導を示すが、Prのみは超伝導を示さず、多くの研究者によって原因究明がなされているが、未だはっきりしない。yの異なるPrBa_2Cu_3O_yについてy一定の状態で低温かつ高温まで導電率を調べた所、高温域ではYBa_2Cu_3O_yと導電率は変わらないが、400℃付近以下では、導電率は温度の低下とともに急速に低下し、YBa_2Cu_3O_yとは全く異なることが見出された。これはYBa_2Cu_3O_yでは過剰酸素によって形成されるアクセプタ準位が価電子帯とオーバーラップするのに対し、PrBa_2Cu_3O_yではアクセプタ準位と価電子帯頂点は数meVから数十meVのギャップを生じ、低温でキャリヤ密度が著しく低下するため、超伝導とはならないと結論された。

1。高温超导氧化物在高温超导氧化物中的绝缘剂 - 金属过渡，不确定的特异性氧在传导和超导性发展中起主要作用。为了澄清无限的特定氧气在绝缘体 - 金属过渡中也起着至关重要氧量Δy= y-y_0（y是氧分析值，y_0是通过计算为bi为 +三价和cu +divalent的氧气量，由碘法确定，并且电导率σ_<100>'σ_<250>和250K的tc，250K，250k的complative cormitivitivition测量值。对于各种x，绘制logσ_<100>'logσ_<250>对Δy表示logσ_<100>'logσ_<250>随着Δy的增加而增加，并通过最大减小。已经揭示了越大的x是，Δy和logσ被移动，而导电率的变化越大，达到七个数量级。此外，揭示了Tc = 0，即在x <0.6的区域中，它在σ_<100> <σ_<250>时类似于半导体，但是在x> 0.6处，它变成了金属，并且Tc = 0，即超导性，即在该区域中，在该区域中被固定在金属中。这表明高温超导氧化物的绝缘金属转变由不确定的特异性氧确定。 2。研究PRBA_2CU_3O_Y的原因没有成为超导的123阶段，其中YBA_2CU_3O_Y和Y被稀土元素替换为稀有地球元素，表现出TC = 90K的超导性，但单独使用PR的超导能力并未显示出超导性，许多研究人员已经调查了原因，但这仍然不清楚。当经常y检查电导率的PRBA_2CU_3O_Y时，发现电导率与高温范围内的yba_2cu_3o_y并不差异，但是在高温范围内，电导率与yba_2cu_3o_y在高温范围内没有差异，但是与400°C的电导率相比，与温度的快速降低了，这是与温度下降的降低。 yba_2cu_3o_y。这得出的结论是，在yba_2cu_3o_y中，由氧过多形成的受体水平与价带重叠，而在prba_2cu_3o_y中，受体级别和价值频段为几个MEV造成了几个MEV的差距，而载体密度则显着降低了低温，那么它是不高度的，因此它不适合降低。