本文關鍵詞：激光照射下高Tc超導體YBCO陶瓷的遲滯效應　出處：《河南師范大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：光對高溫超導材料的作用一直是科學界近年來的一個研究熱點�；赮Ba_2Cu_3O_(7-δ)較高的超導轉(zhuǎn)變溫度(YBa_2Cu_3O_7的T_c=93 K),以及非理想第二類超導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,性價比高等優(yōu)點,人們對于YBCO材料光響應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象,樣品通過傳統(tǒng)的固相反應法制備得到,在對樣品進行晶體結(jié)構(gòu)和表面形貌分析后,用Versalab系統(tǒng)對紫光激光(λ=405 nm)照射下樣品的電阻以及伏安特性曲線進行測量,研究了光對富氧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方面:首先研究了光對富氧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)電阻隨著光照強度的增大而線性增大,并具有破壞超導體超導電性的作用,使超導體的轉(zhuǎn)變溫度向低溫區(qū)移動并出現(xiàn)超導展寬現(xiàn)象。在樣品溫度降低的過程中樣品電阻在超導轉(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T_(peak)不受光照強度的影響,在實驗所用激光器的光強范圍內(nèi),樣品電阻發(fā)生跳躍前后的電阻差ΔR隨光照強度的增大而增大。只有當樣品溫度降低至T_(peak)以下時,其電阻隨溫度降低過程中才會發(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,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,兩個過程中樣品電阻達到相同的值,而此時樣品內(nèi)遲滯效應仍然存在,直至樣品溫度升高至265 K時,樣品內(nèi)部的遲滯效應才開始逐漸消失,最終在275 K時完全消失。樣品電阻在降溫過程中的跳躍現(xiàn)象與樣品內(nèi)的遲滯效應密切相關,隨著樣品內(nèi)部遲滯效應的逐漸消失,樣品電阻隨溫度降低的變化中才會出現(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及其遲滯效應,通過測量光照下樣品的I-V特性曲線與無光照情況下進行對比、分析最終得出結(jié)論。超導體與Ag電極間存在界面勢,光照下超導體內(nèi)產(chǎn)生的光生電子——空穴對在內(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時系統(tǒng)內(nèi)建電場由Ag電極指向超導體,而50 K時系統(tǒng)內(nèi)建電場由超導體指向Ag電極。在光照樣品正極電極附近的情況下,樣品在300K時獲得負的V_(oc),而在50 K時將獲得正的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,直至樣品溫度升高至約276 K以上時,兩個過程中獲得的V_(oc)達到相同值,276 K與測量光照下樣品電阻變化時所觀察到的遲滯效應完全消失的溫度基本一致。通過系統(tǒng)的實驗測量,可以斷定激光照射情況下觀察到的超導體電學特性和光伏特性中的遲滯效應為超導體內(nèi)部的本質(zhì)屬性,光照并不是這種遲滯效應的誘因,而是將它放大并反應在樣品電阻及V_(oc)隨溫度的變化曲線中。實驗結(jié)果為進一步探究YBCO超導體的性能機理提供了新的思路和方法。而且YBCO超導體電阻在超導轉(zhuǎn)變溫度附近迅速以及顯著的光響應也為其在光敏器件領域的應用奠定了基礎。
[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 .

【學位授予單位】：河南師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ174.1

【參考文獻】

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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

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本文編號：1389409