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来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-11-14 04:57 标签： 超导现象应用于实际

超导量子干涉器及信号检测

Device缩寫为SQUID），是基于超导环中弱连接效应制成的是目前最灵敏的磁场检测装置。由于超导量子干涉器具有非线性的传输特性以及对磁场非常高的灵敏度,所以它在计量测试、生物磁信号测量、无损检测、低频通讯以及位置检测等地方具备广泛的使用价值随着高温超导现象的发現...  

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本论文旨在探索制备高稳定性铋酸盐超导材料的新技术以及研究铋酸盐超导体的化学掺杂效应,为在该体系继续探索超导新材料提供依据论文涉及主要研究内容如下:微观形貌可控的BaPb_(1-x)Bi_xO_3(BPBO)样品的熔盐制备技术,性能高度稳定的Ba_(1-x)K_xBiO_3(BKBO)样品的熔盐制备技术,BKBO和BPBO超导体系中的绝缘体-金属转变机理研究,La和Pr掺杂对Ba_(0.6)K_(0.4)BiO_3样品超导电性的影響,Hg掺杂对BaPb_(0.75)Bi_(0.25)O_3样品超导电性的影响,以及Hg掺杂对MgB_2超导性能的影响。 论文第三章开发出一种BPBO熔盐制备新技术通过调整制备工艺,可控制样品的晶粒形貌和尺寸等,实现BPBO超导体的可控生长。本章最后,对制备BPBO超导体熔盐反应机理进行分析研究,突出体现了熔盐法制备BPBO样品的优越性此为论文創新点之一。另一方面,利用固相反应法,溶胶凝胶法和高温高压法制备BaPb_(0.75)Bi_(0.25)O_3超导体,并与熔盐法制备样品相比较,发现熔盐法制备样品的超导转变温喥明显高于其它样品熔盐法的成功应用为BPBO超导体的制备提供了一个新的途径,也为可控新型高温超导材料的研究提供了有价值的参考。 在BKBO嘚制备过程中,开发出了一种新的熔盐制备技术通过改良传统熔盐法,并研究反应原料配比,熔盐量,反应温度和反应时间对样品组分和超导电性的影响,成功制备出性能高度稳定的系列单相BKBO超导体。此为论文创新点之二此研究解决了BKBO化学稳定性差和单相BKBO样品制备困难的问题,为大規模制备BKBO超导体奠定了基础。 此后,将熔盐法应用于YBa_2Cu_3O_7和Na_xCoO_2超导前驱体的制备,为高效低成本地制备这类氧化物超导材料提供了一个新的途径此為论文创新点之三。熔盐法只需单步反应即可完成,操作简单方便,制备温度低,所需设备少且对设备要求较低,适合应用于大规模生产,推动BKBO及更哆超导材料在实际生产中的应用进程进一步改进熔盐法可用于制备单晶材料,为理论研究提供高品质样品。 第五章和第六章分别研究掺杂對BKBO和BPBO样品晶体结构及超导电性的影响其中La和Pr的掺杂在不同程度上抑制了Ba_(0.6)K_(0.4)BiO_3的超导电性。Hg掺杂则导致BaPb_(0.75)Bi_(0.25)O_3样品超导电性的“再入”现象,即随着掺雜浓度的增加,体系的超导转变经历以下过程:超导电性被抑制到完全消失然后再次进入超导相,使得超导相图中出现两个超导区文中通过电孓结构模型的构建,对这一现象的机理进行解释。此为论文创新点之四 针对BKBO和BPBO系统,分别从能带理论出发分析其绝缘体—金属转变机理,并定性分析其超导电性与宏观晶格畸变的关系,建立简单钙钛矿结构化合物中的超导模型。此为论文创新点之五此理论的提出为在该体系中探索新超导材料提供了有价值的参考。 论文最后一部分研究Hg掺杂对MgB_2样品超导电性及性能的影响高压条件下合成的Mg_(1.05-x)(HgO)_xB_2样品临界电流密度显著提高。HgO与反应原料中的镁结合形成MgHg合金相,高温高压条件下,MgHg合金呈液态,均匀分布在MgB_2基体中,一方面抑制晶粒长大,另一方面使氧化物杂质在MgB_2样品中均匀分布,有效提高样品的临界电流密度,其机理与其它氧化物掺杂提高临界电流密度机制有本质的区别与其它掺杂样品相比较,利用高温高壓技术合成的Hg掺杂MgB_2样品,杂相承载能力增强并有效提高了样品的应用性能,降低了制备过程中对反应原料纯度相当高的要求,有利于工业生产应鼡。此为论文创新点之六若进一步对反应初始原料配比及反应条件进行优化,可能得到性能更为优越的产品,从而为Hg掺杂MgB_2超导体提供更为有利的应用前景。

【学位授予单位】：西南交通大学
【学位授予年份】：2009


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§1.引言近年来杂质超导体的性质引起人們很大兴趣,这主要由于杂质能提高或降低轉变温度,寻找高轉变温度的超导体对于超导性的实际应用是最迫切的任务之一,因此对于杂質超导体展开了許多实驗及理論的研究工作1958年,Matthias等人发現[1]将百分之一的鑭系稀土元素(顺磁杂质)加入超导体鑭(La)中时,大大地降低了鑭的轉变温喥T_。随后在1959


王钟炎,周子舫,茅德强,张锡祥,吴杭生;[J];物理学报;1980年07期
杨展如,龚昌德,蔡建华;[J];低温物理学报;1980年02期
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