添加銀的高溫超導材料釔鋇銅氧化物的電學性質

Abstract

近兩年來，高溫超導材料的研究突飛猛進，對於未來的應用極具潛力。釔鋇銅其各別 之化合物以釔比鋇比銅等於壹比貳比參的比例混合，在合適的條件下可製成在絕對溫 度九十度以具有超導性的釔鋇銅氧化物。是發展至今較穩定之高溫超導體。 在本論文中研究對象為添加銀量百分之五，百分之十，百分之十五的釔鋇銅氧化物。 其產物已被證實具有超導特性，而銀的來源有氧化銀以及硝酸銀。低溫設備以及實驗 儀器包括解析度達十耐伏的電位計作為測試系統，而其部份裝置由實驗室同仁們所設 計以達成自動化程式控制的低溫測試系統，用以測量包括電阻對溫度以及電流對電位 差兩種電學性質。文中將比較不同製程條件下嘗試所得的結果。 一般研究結論判定銀是釔鋇銅氧化物之最佳電極材料。此外不同於其他的金屬添加物 ，添加銀不會削弱此種高溫超導體之超導特性，甚至對於原來材料的易脆性有所改善 。 材料分析是瞭解製程良否的利器，有幾種細微結構分析用以判斷晶相以及觀察晶粒。 如由愛克斯光繞射圖譜可發現織造結構，其特徵是主繞射面的信號強度低於部份垂直 C 軸繞射面的信號強度。此結構的優點在於垂直C 軸面的優向排列造成電流流動時較 小的阻力。對於晶粒間的弱鏈結有補償的效果，使試片能承受較大的電流密度臨界值 。由電子束微探測分析的銀元素分佈成像可顯示銀的分佈狀況。