PDF《（ 系列超导体的高压合成》

掺! # ( !$%) #&

'

( 系列超导体的高压合成 熊翰车广灿 姚玉书 倪泳明 董成贾顺莲 (中国科学院物理研究所超导国家重点实验室, 北京 ! # ) ($ 年#月%日收到) 利用高温高压方法成功地合成出

01 2! (其中 !

3 4-,(),56,78,9/,:6,;

) 单相 !$% 相超导体&

其结果表明, 在() 系的 ! 的超导电性, 而(.

,0 却是非超 导的绝缘体 [%] &

人们在对 () 部分替代 ;

的;

!

2 #

01 2! 体系的超导电性的研究中发现, 随着 () 含量的增加, = 单调下降, 在() 的含量超过 &

* 时其超导电性完全消失 ['

, +] &

为寻求这种 () 对超导 电性的抑制的原因, 人们进行了大量的实验研究, 并 根据各自的实验结果提出了相应的解释, 最有代表 性的有以下几种: 认为 () 离子在这些化合物中是 A '

价或 A %, A '

混合价的, 其多余的电子将填充空 穴导致载流子密度下降即所谓 BCDE FGDDGHI [*, 1] ;

磁 性稀土离子导致磁拆对 [#, @] ;

() 的局域 '

F 电子与 ,/0$ 面上氧的 $J 电子发生杂化从而导致空穴局域 化[! ] ;

还有的认为是 () 离子占位到 .- 位引起超导 电性猝灭 [!!] 等等&

最近在

01 2! 单晶中发现 体超导性之后 [!$] , 又有报道纯

01 2! 块材多 晶超导性, 有人认为它们属于缺陷超导体&

因此, 对() 在!$% 相中的超导性的作用还应当做进一步的研 究&

另外, 以往研究表明利用 ,- 部分替代 ;

使得

01 2! 化合物中超导转变温度下降, 与此相 反, 最近我们研究显 示利用,- 替代部分() 时, (()!

2 # ,-# ) .-$ ,/%

01 2! 化合物的超导转变温度在 ,- 含量为 #

3 &

+ 时有一个极大值, = 可能达到 !! >

以上&

还有一个问题,倘若纯01 2! 与01 2! 具有相同的超导机理, 为什么用部分 () 替代 ;

又导致

01 2! 超导温度下降以至猝灭 呢?以前, 为了弄清 () 抑制 !$% 相超导电性的机 理, 曾进行过大量实验研究, 发现 K% A 的离子半径越 大, 猝灭超导电性所需 () 含量越少 [!%] &

因此完全有 必要对 ( !!

2 # ()# )

01 体系的超导电性 进行深入研究&

本文采用高压合成办法, 成功地合成 出一系列

01 2! ( !

3 4-,(), 56,78,9/,:6,;

) 超导体, 其 = 均在 ! >

左右, 高于 K.-$ ,/%

01 2! 传统超导化合物的 = &

$ 实验方法 要想得到高掺,- 的( .-$ ,/%

01 2! (!

3 4-,(),56,78,9/,:6,;

) 单相 !$% 相化合物, 合成必须在高压下进行&

在高压合成 之前需要对原料进行预烧&

首先用纯度为 @@&

@@L 的()* 0!! , K$ 0% , ,-,0% ,.-,0% 和,/0 粉末按所要合 成的化合物的化学式配比在研钵中研磨, 混合均匀, 在空气中 @$+M下烧结 * B, 以% MNB 的速率冷却至 室温;

而后研细, 压饼, 在O) (或5$ ) 气氛中 # ― #%+M下烧结 '

B, 保持 O) (或5$ ) 气氛冷却至室温&

然后加入 +PQL 样品重量的 >

,D0'

, 待研磨均匀后, 再压制成!

188 R ('

―+)

88 的圆柱, 用O/ 箔包封, 放入外套石墨加热体的叶蜡石套中, 在高压 *:(-, 温度约为 ! M 下保持 &

+B, 而后断电冷却至室 第+ 卷第@期$ ! 年@月N$ !N+ ( @) N!1#%!B 86>

!B

567 891 :;

2! 体系中是相同 的, 我们以 (@$

2

34 ) >

!B 86>

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2! 为代表, 研究 了它的超导电性随