馬德隆勢位在釔鋇銅氧中的角色及鉍系線材臨界電流密度性質的研究

Abstract

本論文的研究主要分成兩個部份，第一部份是探討離子 模型中的馬德隆 勢位(庫侖勢位)在釔鋇銅氧中的角色，在這個研究中搜集許多YBCO 的實 驗數據，發現晶格常數與超導性間的關係，呈現c/b隨Tc升高而降低的趨 勢，經由馬德隆勢能的計算獲知此種結構的變化主要是由馬德隆勢能 所 決定。在過渡金屬取代銅位置的問題上，由馬德隆勢能的相對高低預測□ X較易取代的位置，而取代時對超導性的影響，基本上認為是由於電荷在 銅氧鏈及銅氧平面間的移轉。另外就處理氧缺問題的探討中，發現兩個馬 德隆位勢差，一個是△VT判斷電洞轉移至CuO2平面的能力，另一個是△VM 克服在CuO2平面上的電洞被氧離子束縛的能力，且這兩者對超導Tc皆有貢 獻，經由分析得到△V = 0.8△VM + 0.2△VT才是判斷超導Tc高低的主般 所認只由△V M所主導。第二部份是探討c軸排向很好的鉍系超導線材的臨 界電流密度性質。我們以粉末填充銀被覆法製成高臨界電流密度及高方向 性的鉍系超導線材，經測試後發現具有可彎曲性，且愈薄的線材，其彎曲 性愈佳，再深入研究後，發現臨界電流密度受限於磁場及應變的變化，而 且由這兩個獨立變因所獲得的實驗數據可分別由我們所提出的約瑟芬穿隧 模型及幕函數模型作合理的解釋。另外，在磁性測量中，經由超導量子干 涉儀(SQUID)測量磁化曲線，磁滯曲線及鬆弛現象，得到了溫度與磁場的 相變圖