本文關(guān)鍵詞：激光照射下高Tc超導(dǎo)體YBCO陶瓷的遲滯效應(yīng)　出處：《河南師范大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：光對(duì)高溫超導(dǎo)材料的作用一直是科學(xué)界近年來的一個(gè)研究熱點(diǎn)�；赮Ba_2Cu_3O_(7-δ)較高的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度(YBa_2Cu_3O_7的T_c=93 K),以及非理想第二類超導(dǎo)體所特有的高臨界磁場和高臨界密度,而且制備工藝安全、簡單,性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn),人們對(duì)于YBCO材料光響應(yīng)的的研究熱情日益增加。本文選擇富氧YBa_2Cu_3O_(6.96)陶瓷樣品作為研究對(duì)象,樣品通過傳統(tǒng)的固相反應(yīng)法制備得到,在對(duì)樣品進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)和表面形貌分析后,用Versalab系統(tǒng)對(duì)紫光激光(λ=405 nm)照射下樣品的電阻以及伏安特性曲線進(jìn)行測量,研究了光對(duì)富氧YBa_2Cu_3O_(6.96)陶瓷樣品的作用效果,研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:首先研究了光對(duì)富氧YBa_2Cu_3O_(6.96)陶瓷樣品電阻的影響。發(fā)現(xiàn)激光照射情況下,樣品正常態(tài)電阻隨著光照強(qiáng)度的增大而線性增大,并具有破壞超導(dǎo)體超導(dǎo)電性的作用,使超導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變溫度向低溫區(qū)移動(dòng)并出現(xiàn)超導(dǎo)展寬現(xiàn)象。在樣品溫度降低的過程中樣品電阻在超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度附近出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象,而且在光斑位置不變的情況下,電阻發(fā)生跳躍的溫度點(diǎn)T_(peak)不受光照強(qiáng)度的影響,在實(shí)驗(yàn)所用激光器的光強(qiáng)范圍內(nèi),樣品電阻發(fā)生跳躍前后的電阻差ΔR隨光照強(qiáng)度的增大而增大。只有當(dāng)樣品溫度降低至T_(peak)以下時(shí),其電阻隨溫度降低過程中才會(huì)發(fā)生跳躍現(xiàn)象,而且在升溫過程中,電阻隨溫度升高而增大并出現(xiàn)遲滯現(xiàn)象。此時(shí),樣品具有比降溫過程中較大的電阻值和較低的轉(zhuǎn)變溫度,直至樣品溫度升高至256 K以上時(shí),兩個(gè)過程中樣品電阻達(dá)到相同的值,而此時(shí)樣品內(nèi)遲滯效應(yīng)仍然存在,直至樣品溫度升高至265 K時(shí),樣品內(nèi)部的遲滯效應(yīng)才開始逐漸消失,最終在275 K時(shí)完全消失。樣品電阻在降溫過程中的跳躍現(xiàn)象與樣品內(nèi)的遲滯效應(yīng)密切相關(guān),隨著樣品內(nèi)部遲滯效應(yīng)的逐漸消失,樣品電阻隨溫度降低的變化中才會(huì)出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象且跳躍現(xiàn)象也越來越明顯。其次研究了富氧YBa_2Cu_3O_(6.96)陶瓷樣品的光伏效應(yīng)及其遲滯效應(yīng),通過測量光照下樣品的I-V特性曲線與無光照情況下進(jìn)行對(duì)比、分析最終得出結(jié)論。超導(dǎo)體與Ag電極間存在界面勢,光照下超導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的光生電子——空穴對(duì)在內(nèi)建電場作用下分離開來形成光生電流,由此產(chǎn)生的電勢正是我們所測到的開路電壓V_(oc),300 K時(shí)系統(tǒng)內(nèi)建電場由Ag電極指向超導(dǎo)體,而50 K時(shí)系統(tǒng)內(nèi)建電場由超導(dǎo)體指向Ag電極。在光照樣品正極電極附近的情況下,樣品在300K時(shí)獲得負(fù)的V_(oc),而在50 K時(shí)將獲得正的V_(oc)。樣品|V_(oc)|隨著溫度降低的變化過程中存在跳躍現(xiàn)象,并與電阻發(fā)生跳躍現(xiàn)象的溫度點(diǎn)相同。升溫過程中V_(oc)也同樣存在遲滯現(xiàn)象,并具有較降溫過程中明顯的光伏效應(yīng),直至樣品溫度升高至約276 K以上時(shí),兩個(gè)過程中獲得的V_(oc)達(dá)到相同值,276 K與測量光照下樣品電阻變化時(shí)所觀察到的遲滯效應(yīng)完全消失的溫度基本一致。通過系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)測量,可以斷定激光照射情況下觀察到的超導(dǎo)體電學(xué)特性和光伏特性中的遲滯效應(yīng)為超導(dǎo)體內(nèi)部的本質(zhì)屬性,光照并不是這種遲滯效應(yīng)的誘因,而是將它放大并反應(yīng)在樣品電阻及V_(oc)隨溫度的變化曲線中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為進(jìn)一步探究YBCO超導(dǎo)體的性能機(jī)理提供了新的思路和方法。而且YBCO超導(dǎo)體電阻在超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度附近迅速以及顯著的光響應(yīng)也為其在光敏器件領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
[Abstract]:In this paper , the effect of light on the resistance of YBCO material has been studied . The effect of light on the resistance of YBCO sample is studied by means of traditional solid - phase reaction . A positive V _ ( oc ) is obtained at 50 K . As the temperature decreases , the temperature of V _ ( oc ) reached the same value when the temperature of the sample is increased to above about 276 K . The experimental results provide a new idea and method for further exploring the performance mechanism of YBCO superconductor . The experimental results provide a new idea and method for further exploring the performance mechanism of YBCO superconductor . The YBCO superconductor has a fast and remarkable optical response near the superconducting transition temperature , which lays a foundation for its application in the field of photosensitive devices .

【學(xué)位授予單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ174.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 干蜀毅,陳長琦,朱武,王先路;環(huán)境掃描電子顯微鏡工作原理及實(shí)現(xiàn)[J];真空電子技術(shù);2003年06期

2 趙忠賢,陳立泉,楊乾聲,黃玉珍,陳賡華,唐汝明,劉貴榮,崔長庚,陳烈,王連忠,郭樹權(quán),李山林,畢建清;SUPERCONDUCTIVITY ABOVE LIQUID NITROGEN TEMPERATURE IN Ba-Y-Cu OXIDES[J];Science Bulletin;1987年10期

3 趙忠賢,陳立泉,楊乾聲,黃玉珍,陳賡華,唐汝明,劉貴榮,崔長庚,陳烈,王連忠,郭樹權(quán),李山林,畢建清;Ba-Y-Cu氧化物液氮溫區(qū)的超導(dǎo)電性[J];科學(xué)通報(bào);1987年06期

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本文編號(hào)：1389409