纳米zro,2颗粒镶嵌对高温超导dybacuo性能的影响

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1、上海大学硕士学位论文纳米ZrO<,2>颗粒镶嵌对高温超导DyBaCuO性能的影响姓名：刘石香申请学位级别：硕士专业：无线电物理指导教师：徐克西20040401摘要21世纪无疑将是超导产业，生物工程产业、纳米产业、海水淡化产业、IT产业为龙头带动其他产业发展的巨大工业变革时代。因为每一个产业的发展都不是独立的，事实表明，产业间的结合将促进共同的发展。那么，超导产业和纳米产业的巧妙结合又将带来怎样的巨大变化和社会经济意义呢?纳米／超导复合材料的研制成功，将使得超导材料得以更广泛应用，并且有可能替代一些传统的半导体和金属材

2、料。本论文研究了纳米Zr0：颗粒镶嵌对DyBaCuO超导块材微结构和超导性能影响，主要研究了三个方面的问题：1．在分丰斥纯Dy。0。，BaCO。CuO生粉中掺入一定比例(0，1wt％，3wt％)的粒径约为50纳米的Zr0：颗粒，采用传统的固相烧结法制备了直径为25mm的圆饼状块材。此方法制备的块材具有良好的行为，可以切成所需几何尺寸样品用于实验室的研究工作，样品切割中我们发现在相同的制各条件下，样品硬度随着掺杂浓度提高而增强，没有掺杂的样品可直接用钢锯手工锯开，而掺杂样品需要采用飞轮刀片才能锯开。2．用X射线衍射(X

3、RD)和扫描电镜(SEM)两种手段，分析了样品的相组成和晶粒生长情况。采用粉末x射线衍射(XRD)法得到样品衍射图，并用PCPDF软件分析了样品的相成分。实验表明未掺杂样品的所有衍射峰都可标定为正交DyBa2Cu30。相，无杂相，表现出很好的单相性；而Zr02掺杂样品除了有DyBa2Cu30。相外，还有Dy2BaCu05、211、BaZrO。和CuO二次相。用JSM--6700F型冷场发射扫描电子显微镜(sEM)分别对未掺杂和掺杂1％，3％的样品在放大倍数为4，000～50，000倍范围里观察了样品的表面形貌和粒子大

4、小情况，并进～步在高放大倍数下观察了掺杂样品局部富纳米区。3．研究掺杂对DyBaCuO块材超导转变温度和临界电流特性的影响。我们将实验样品切成20x5x0．5mm3的几何形状，采用四引线法，在零磁场和磁场下测量了超导转变温度Tc和临界电流Ic。超导转变温度随着样品掺杂浓度的提高稍有所下降，Tc转变宽度也有所增加；在零磁场和磁场中掺杂样品的临界电流密度均高于纯DyBaCu0样品，掺杂3％时表现出相对最佳钉扎效应。我们讨论了颗粒高温超导体微结构对其超导特性的影响，并进一步提出了可能的强化机制。关键词高温超导体；掺杂；钉扎

5、中心；临界电流密度AbstractInthe2lthcentury，theindustryofsuperconduction，bioengineering，nanometer,seawaterdesalinization，informationandtechnologywillwithoutdoubtbetheleadingindustry，whichwilldrivesomeotherindustries’development．combinationindifferentindustriescanfacilita

6、tethecorporatedevelopment．Wellthan，thecombinationofsuperconductionandnanometerindustrywillbringhowgreattechnologyandeconomicalchange?Thesuccessfulfabricationofnano-superconductingcompositeswillcausethesuperconductingmaterialswidelyusedinmanyfield，andmaysubstitu

7、tesometraditionalmaterials，suchassemiconductorandmetal．Inthisthesis，theeffectofnano—Zr02dopedinsinteredbulkDyBa2Cu30yceramicswasstudied．Westudiedtheeffectbythefollowthreeaspects．Firstly,DyBa2Cu30yceramicswithandwithoutnano—Zr02werefabricatedbytheusualsolid—stat

8、ereaction，andhigh-purityDy203，CuO，BaC03andZr02powderswerethoroughlymixedinthedesiredproportions．Thebulksuperconductorswegothavegoodbehavior，whichCanbecutintoregulargeometry．