这一结论与XRD分析的结论完全吻合。Ce掺杂时,它以BaCeO相的形式存在,并没有进行元素替代,随掺杂量增加,超导相的含量逐渐降低,导致超导转变温度的降低。对于Ca的掺杂导致YBCO超导体起始转变温度T下降的原因已有不少文献报道,他们认为Ca掺杂后导致超导体结构中的含氧量发生了变化,另外一个原因是Ca对Y位的过量替代导致样品中的载流子浓度降低,使得超导体的转变温度降低。我们认为可能是Cu-O面上的载流子空穴数目减小而导致超导的转变温度T值下降。另一种可能的解释是超导体中的Ba位元素部分被Ca原子替代,Ba位元素被替代时会引起O(4)偏离最佳位置,影响Cu(1)-O(4)-Cu(2)之间的电荷转移,使部分空穴局域在Ba位或Cu-O链,导致载流子浓度下降,转变温度T也随之下降。图4为样品的转变宽度随掺杂量的变化关系图,从图中可知,样品的转变宽度随掺杂量的增加先增大后减小,这可能是由于Ca、Ce同时掺杂时对YBCO超导体内部结构的影响相互叠加所致,具体产生原因还有待进一步研究。
4结论
本文采用固相反应法制备了YCa(BaCe)CuO(x=0~0.1)一系列超导样品,并对其特性进行了研究。结果发现,随着Ca、Ce掺杂量的增加,样品的晶体结构有从正交相向四方相转变的趋势,而且Ce也没有如预期的进入YBCO中进行元素替代,而是单独与Ba形成BaCeO杂相,破坏YBCO的成相,使超导相含量降低。随Ca、Ce掺杂量的增加,超导体的转变温度呈下降趋势,这一方面是因为BaCeO杂相的影响,另一方面是因为Ca掺杂后载流子浓度降低,导致转变温度T下降。
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