高温超导材料ybco的磁通动力学研究

《高温超导材料ybco的磁通动力学研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、TheDynamicsofMagneticFluxInHigh—temperatureSuperconductingMaterialYBCoADissertationSubmittedtotheGraduateSchoolofHenanNormalUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceByZhangHuiSupervisor：Prof．ChangFangGaoMarch，2014摘要本论文

2、中采用传统的固相反应法，制备高温超导材料YBCO多晶块材，并对样品的晶体结构和磁电性能进行测试分析。通过X射线衍射分析可知样品结晶性良好，具有超导的正交结构，氧含量较高。使用场发射扫描电镜SEM测试其表面形貌。从高分辨率SEM图谱中可以看出样品结构致密，是具有多种取向的多晶结构。使用物性测量系统多功能振动样品磁强计Versalab，测试样品的临界温度以及电学性能和磁学性能。由R．r图可得样品超导转变过程中零电阻临界温度为90K，在外加磁场中，随着磁场的增大样品表现出明显的展宽效应，属于非理想第二类超导

3、体混合态的一种性质。样品的厶矿特性在发生超导转变过程中的一定温度范围内具有非线性特点，通过改变磁场或者温度能够观察到这种非线性特征的变化，以往将这种现象本质上归结为混合态时磁通涡旋运动。由于在实验中我们发现零磁场时也能观察到厶y非线性现象，我们认为这一现象不能简单的归结为混合态时磁通涡旋运动。在磁场强度变大的情况下，这种■y非线性现象也会随之向低温区迁移并伴随着厶y非线性区域的变宽。这种特性显然受样品在混合态磁通动力学影响。在本论文中所涉及的高温超导YBCO多晶块材样品的二y非线性曲线中只观察到正的曲

4、率，而以往在YBCO材料的■y特性研究中可以看到的非线性曲线负曲率现象，在我们的实验中并未能观测到。结合多晶样品的特性，我们推测这种非线性特征与约瑟夫森隧道效应有关。在本论文的研究中，对样品的电阻随外加磁场变化的关系进行了测试，从R-H图可以看出在样品由正常相向超导相转变的温度范围内，电阻随磁场的变化有着明显的规律性变化，即磁电阻效应。对样品处于混合态中磁电阻的一些特性进行分析探究，从中定义出两个对高温超导来说有一定研究意义的临界磁场凰和飓，对样品磁电阻的变化规律在磁通动力学的基础上做出合理的解释。在

5、磁学性能测试部分，我们分别测试了在不同的外加磁场条件下，样品的磁化强度随温度变化的M-T关系，和在不同的温度时，样品的磁滞回线M珂。根据实验结果，对磁场中样品的相转变、磁通运动、以及不完全的迈斯纳效应做出分析，探究高温超导多晶YBCO材料的磁通动力学规律。根据R一丁图，定义出与磁场和超导转变直接相关的如，从样品的磁滞回线中得出上、下临界磁场皿2和珥J，结合这五个物理量，总结实验结果，作出独特的超导样品磁相图。围绕磁相图，对高温超导体由正常态向超导态转变的过程进行细致分析，得出有关高温超导转变的结论。对

6、于高温超导YBCO多晶样品来说，磁通动力学规律受到温度和磁场的影响十分明显，而且改变温度或者磁场的顺序不同，样品的性能也会表现出一定的差异性。关键词：YBCO，磁电阻，二y非线性，涡旋，混合态UABSTRACTInthispaper,hightemperaturesuperconductingYBa2Cu30T-d(YBCO)polycrystallinebulkswerepreparedwiththetraditionalsolidstatereactionmethod．Thecrystalstru

7、ctures，electricalandmagneticpropertiesofthesesamplesweretested．ByX-raydiffractionanalysis，thesamplesshowedgoodcrystallineandsuperconductingorthorhombicstructurewithhigheroxygencontent．Usingafieldemissionscanningelectronmicroscope，thesurfacemorphologyoft

8、hesampleswasmeasured．Fromhigh-resolutionSEMspectra，samplestructurewasobservedcompact，polycrystallinewithkindsoforientations．AversatilityvibratingsamplemagnetometerinOurlaboratoryWasusedtomeasurethecriticalsuperconductingtemperatu