从对Cu的取代看YBa2Cu3O7-y中Cu-O平面和Cu—O链的作用

赵勇; 张酣; 张涛; 张其瑞

doi:10.7498/aps.38.607

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从对Cu的取代看YBa2Cu3O7-y中Cu-O平面和Cu—O链的作用

赵勇 , 张酣 , 张涛 , 张其瑞

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从对Cu的取代看YBa2Cu3O7-y中Cu-O平面和Cu—O链的作用

赵勇, 张酣, 张涛, 张其瑞

物理学报, 1989, 38(4): 607-613.

doi: 10.7498/aps.38.607

THE ROLES OF Cu O PLANES AND CHAINS IN Yba2Cu3O7-y

ZHAO YONG, ZHANG HAN, ZHANG TAO, ZHANG QI-RUI

Acta Phys. Sin., 1989, 38(4): 607-613.

doi: 10.7498/aps.38.607

摘要

通过测量YBa2Cu3-xMxO7-y(M=Zn,Ni,x=0,0.025,0.05,0.075,0.1,0.15,0.2,0.3)系列样品的晶体结构、正常态电子输运性质、超导电性以及O含量,给出了Zn择优取代Cu(2)的更直接证据;同时,观察到掺Zn系统中的由正交相Ⅰ到正交相Ⅱ的结构相变以及Ni取代Cu带来的电子局域化效应。研究结果表明,具有正二价态的Zn对Cu(2)具有择优取代性,而具有正二价和正三价的Ni并不具有明显的择优取代。对Cu(2)的取代引起超导临界温度的显著变化,但对正常态电子输运性质的影响不明显;对Cu(1)的取代更显著地影响了晶体结构和正常态电子输运性质,同时对Tc产生抑制,我们认为,YBa2Cu307中的高温超导电性以及正常态输运性质是由CU-O平面和Cu-0链共同承担,而Cu-O平面和Cu-0链之间的耦合强度决定着该系统的超导电性的强弱。
Abstract
The crystal structure, electronic transport properties in normal states, and superconductivity of a series of sample YBa2Cu3-xMxO7-y, (M = Zn,Ni, 0≤x≤0.3) have been studied, and a more direct evidence of preferential substitution of Zn for Cu(2) is obtained. In addition, an orthor-hombic(Ⅰ)-to-orthorhmbic(Ⅱ) structural transition in Zn-doped system as well as the effect of electronic localization in Ni-doped system is observed. The investigation shows that the Zn2+ may replace Cu(2) preferentially, but no such replacement for Cu by Ni was found. The role of Cu-O planes and chains on superconductivity is discussed. The importance of the coupling between Cu-O sheets and chains for high Tc superconductivity are noticed.
作者及机构信息
赵勇¹,

张酣²,

张涛²,

张其瑞¹

(1)浙江大学物理系; (2)中国科学技术大学物理系

基金项目: 国家自然科学基金
Authors and contacts
ZHAO YONG¹,

ZHANG HAN²,

ZHANG TAO²,

ZHANG QI-RUI¹

(1)浙江大学物理系; (2)中国科学技术大学物理系
参考文献

施引文献

[1]	王三胜, 李方, 吴晗, 张竺立, 蒋雯, 赵鹏. 低能离子对高温超导YBa2Cu3O7-薄膜的表面改性和机理. 物理学报, 2018, 67(3): 036103. doi: 10.7498/aps.67.20170822
[2]	陈昌兆, 蔡传兵, 刘志勇, 应利良, 高波, 刘金磊, 鲁玉明. NdBa2Cu3O7-δ/YBa2Cu3O7-δ多层膜体系的外延结构和磁通钉扎的研究. 物理学报, 2008, 57(7): 4371-4378. doi: 10.7498/aps.57.4371
[3]	徐克西, 周世平, 鲍家善. YBa2Cu3O7-δ外延膜中的非线性光响应. 物理学报, 1998, 47(2): 307-315. doi: 10.7498/aps.47.307
[4]	王金星, 胡运明, 胡全利, 樊占国, 单玉桥, 鲜于泽, 张平祥, 周廉, 纪平, 吴晓祖. YBa2Cu3O7-y超导体的50Hz交流损耗研究. 物理学报, 1995, 44(6): 943-948. doi: 10.7498/aps.44.943
[5]	蔡盟, 方明虎, 张宣嘉, 焦正宽, 张其瑞, 容锡燊, 赵柏儒. Y0.9Eu0.1Ba2Cu3O7-δ中的磁通蠕动研究. 物理学报, 1994, 43(9): 1517-1522. doi: 10.7498/aps.43.1517
[6]	张贻瞳, 金新, 张长贵, 金继荣, 姚希贤, 吉争鸣, 孙志坚, 杨森祖. YBa2Cu3O7-δ薄膜热激发磁通蠕动研究. 物理学报, 1993, 42(7): 1174-1178. doi: 10.7498/aps.42.1174
[7]	赵勇, 诸葛向彬, 何业冶. Zn取代Cu抑制YBa2Cu3O7-y超导电性的机理研究. 物理学报, 1993, 42(6): 978-986. doi: 10.7498/aps.42.978
[8]	金新, 张贻瞳, 陆瑞熙, 姚希贤, 刘奉生, 牟慧麟, 吴晓祖, 周廉. Yba2Cu3O7-δ不可逆线与钉扎势的关联. 物理学报, 1992, 41(1): 123-127. doi: 10.7498/aps.41.123
[9]	谢晓明, 陈廷国. YBa2Cu3O7-δ中正交-四方相变的级次. 物理学报, 1992, 41(11): 1830-1836. doi: 10.7498/aps.41.1830
[10]	杨永宏, 邢定钰, 龚昌德. YBa2Cu3O7-x的金属-绝缘体转变. 物理学报, 1992, 41(1): 136-143. doi: 10.7498/aps.41.136
[11]	范宏昌, 金新, 鹿牧, 张贻瞳, 徐小农, 姚希贤. 熔融织构YBa2Cu3O7-y各向异性临界电流密度的磁测量. 物理学报, 1992, 41(2): 317-322. doi: 10.7498/aps.41.317
[12]	张贻瞳；金新；张长贵；金继荣；姚希贤；吉争鸣；孙志坚；杨森祖. YBa_2Cu_3O_7_薄膜热激发磁通蠕动研究. 物理学报, 1991, 40(7): 1174-1178. doi: 10.7498/aps.40.1174
[13]	余正, 丁世英, 颜家烈, 任洪涛. YBa2Cu3O7-xc轴方向临界电流的测定. 物理学报, 1991, 40(4): 634-641. doi: 10.7498/aps.40.634
[14]	赵勇, 何业冶, 张酣, 诸葛向彬, 许祝安, 李陶宇, 张其瑞, 唐晓明, 赵鹏程. YBa2Cu3Oy中对Y位与Cu(Ⅰ)位取代导致的空穴浓度变化. 物理学报, 1991, 40(8): 1349-1355. doi: 10.7498/aps.40.1349
[15]	王承章, 王怀玉, 章立源. Zn局域替代YBa2Cu3O7中的Cu引起的电子结构变化. 物理学报, 1991, 40(11): 1862-1868. doi: 10.7498/aps.40.1862
[16]	高之爽, 侯志坚, 杜宝石, 王晨旭, 祝长宇, 李运钧, 刘福绥. YBa2Cu3O7-x高温导电性的研究. 物理学报, 1990, 39(8): 138-144. doi: 10.7498/aps.39.138
[17]	徐凤枝, 杨沛然, 陈烈, 陈肖兰, 柴璋, 李碧钦. YBa2Cu3O7超导管内磁场与外磁场的关系. 物理学报, 1989, 38(6): 1016-1020. doi: 10.7498/aps.38.1016
[18]	阮耀钟, 胡学龙, 李立平, 孟光耀, 胡俊宝, 蒋志红, 张裕恒. 四方和正交YBa2Cu3O7-x体系的输运性质. 物理学报, 1989, 38(3): 511-515. doi: 10.7498/aps.38.511
[19]	何振辉, 陈祖耀, 张酣, 张其瑞. Co,Zn元素对YBa2Cu3O7-δ的不同的掺杂效应. 物理学报, 1989, 38(1): 60-67. doi: 10.7498/aps.38.60
[20]	阮耀钟, 胡学龙, 李立平, 赵勇, 潘国强, 陈祖耀, 张其瑞. 氧缺位对单相YBa2Cu3O7-x热电势率的影响. 物理学报, 1988, 37(9): 1560-1563. doi: 10.7498/aps.37.1560

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物理学报. 1989, 38(4): 607-613.

doi: 10.7498/aps.38.607.

从对Cu的取代看YBa2Cu3O7-y中Cu-O平面和Cu—O链的作用

1. (1)浙江大学物理系; (2)中国科学技术大学物理系

基金项目: 国家自然科学基金

收稿日期: 1988-10-18
刊出日期: 1989-02-05

摘要: 通过测量YBa2Cu3-xMxO7-y(M=Zn,Ni,x=0,0.025,0.05,0.075,0.1,0.15,0.2,0.3)系列样品的晶体结构、正常态电子输运性质、超导电性以及O含量,给出了Zn择优取代Cu(2)的更直接证据;同时,观察到掺Zn系统中的由正交相Ⅰ到正交相Ⅱ的结构相变以及Ni取代Cu带来的电子局域化效应。研究结果表明,具有正二价态的Zn对Cu(2)具有择优取代性,而具有正二价和正三价的Ni并不具有明显的择优取代。对Cu(2)的取代引起超导临界温度的显著变化,但对正常态电子输运性质的影响不明显;对Cu(1)的取代更显著地影响了晶体结构和正常态电子输运性质,同时对Tc产生抑制,我们认为,YBa2Cu307中的高温超导电性以及正常态输运性质是由CU-O平面和Cu-0链共同承担,而Cu-O平面和Cu-0链之间的耦合强度决定着该系统的超导电性的强弱。

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