| 【中文题名】 | 高临界温度氧化物超导体制备与性能研究 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 材料物理与化学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-6-9 |
| 【中关键词】 | 高温超导体,YBCO,BSCCO,ZnO,电致发光,掺杂 |
| 【英关键词】 | high temperature superconductor,YBCO,BSCCO,ZnO electroluminescence,doping, |
| 【分类导航】 | 工业技术>电工技术>电工材料>超导体、超导体材料>> |
| 【论文摘要】 | 超导材料是一种在低温下具有零电阻特性和麦斯纳(Meissner)效应的材料。常温时超导材料与常规材料无太大区别,在低温状态下表现出零电阻特性。根据临界转变温度的不同,超导材料分为低温超导材料和高温超导材料。铜氧化合物超导体都属于高温超导体,其中YBCO转变温度为90K左右,因为其高的临界转变温度和良好的超导性能成为研究最多的一类高温超导体;BSCCO超导体也是一种非常有应用前景的超导体,其转变温度为110K左右,BSCCO超导体被广泛的应用于超导带材和块材的制备中,在实际生活中已经有了一定的应用。本文分别制备了YBCO超导体和BSCCO超导体,并存BSCCO超导体中掺杂ZnO对其进行改性。为了测试的需要,在实验过程中还搭建了一套超导临界温度测量系统。
本文利用干法和溶胶-凝胶法分别合成了YBCO超导体预烧粉,通过管式电阻炉烧结制备YBCO块材,样品使用XRD、测量临界转变温度Tc值等手段进行表征。经测试样品临界转变温度为88K,磁悬浮试验中悬浮力明显,在XRD图中也出现了YBCO超导相的各个特征峰。另外,本文还研究了在制备过程中烧结温度、烧结时间等因素对样品超导性能的影响。
由于YBCO超导材料具... |
| 【论文题纲】 |
|
第一章 引言 |
10-12 |
|
第二章 超导材料的研究进展及展望 |
12-39 |
|
2．1 超导的发展史 |
12-14 |
|
2．2 几种典型的超导材料 |
14-19 |
|
2．2．1 高温超导 |
15-16 |
|
2．2．1．1 La-Ba(Sr)-Cu-O体系 |
15 |
|
2．2．1．2 Y-Ba-Cu-O体系 |
15 |
|
2．2．1．3 Bi-Sr-Ca-Cu-O体系 |
15-16 |
|
2．2．1．4 TI-Ba-Ca-Cu-O体系 |
16 |
|
2．2．1．5 Hg-Ba-Ca-Cu-O体系 |
16 |
|
2．2．2 MgB_2系列超导材料 |
16-18 |
|
2．2．3 有机超导材料 |
18-19 |
|
2．2．4 钴氧化物 |
19 |
|
2．3 超导机理的进展 |
19-25 |
|
2．3．1 低温超导的理论机制 |
20-21 |
|
2．3．1．1 超导相的二流体唯象模型 |
20 |
|
2．3．1．2 BCS理论 |
20-21 |
|
2．3．2 高温超导的理论机制 |
21-25 |
|
2．3．2．1 极化子—双极化子模型 |
23 |
|
2．3．2．2 激子模型 |
23 |
|
2．3．2．3 自旋涨落模型 |
23 |
|
2．2．3．4 RVB理论 |
23-24 |
|
2．3．2．5 Luttinger液体理论 |
24 |
|
2．3．2．6 反铁磁自旋配对理论 |
24 |
|
2．3．2．7 U(1)及SO(5)理论 |
24-25 |
|
2．4 超导的应用现状及展望 |
25-33 |
|
2．4．1 超导量子干涉计(SQUID) |
26-27 |
|
2．4．2 超导计算机 |
27-28 |
|
2．4．3 超导电磁推进和磁悬浮装置 |
28-30 |
|
2．4．3．1 超导电磁推进系统 |
28-29 |
|
2．4．3．2 超导磁悬浮装置 |
29-30 |
|
2．4．4 超导磁能存储(SMES) |
30-31 |
|
2．4．5 核聚变反应堆“磁封闭体” |
31 |
|
2．4．6 高温超导薄膜 |
31 |
|
2．4．7 超导输电线路 |
31-32 |
|
2．4．8 超导天线 |
32 |
|
2．4．9 超导体和高能物理 |
32-33 |
|
2．5 本章小结 |
33-35 |
|
参考文献 |
35-39 |
|
第三章 YBCO的制备及表征 |
39-54 |
|
3．1 引言 |
39-42 |
|
3．1．1 YBCO超导体的结构 |
39-40 |
|
3．1．2 YBCO的制备方法 |
40-42 |
|
3．1．2．1 固态烧结法 |
40-41 |
|
3．1．2．2 熔化法 |
41-42 |
|
3．2 实验方法 |
42-44 |
|
3．3．1 YBCO粗料的制备 |
43-44 |
|
3．3．1．1 干法制备 |
43 |
|
3．3．1．2 湿法制备 |
43-44 |
|
3．3．2 YBCO的烧结，成型及退火 |
44 |
|
3．3 样品的测试 |
44-47 |
|
3．3．1 Tc测量系统装置的搭建 |
44-47 |
|
3．3．2 磁悬浮实验、Tc值测量及XRD表征 |
47 |
|
3．4 制备中各影响因素分析 |
47-50 |
|
3．4．1 烧结温度对材料的影响 |
47-48 |
|
3．4．2 烧结时间对材料的影响 |
48-49 |
|
3．4．3 电阻炉恒温区对材料的影响 |
49-50 |
|
3．5 样品测试结果及讨论 |
50-52 |
|
3．6 本章小结 |
52-53 |
|
参考文献 |
53-54 |
|
第四章 BSCCO的制备及改性 |
54-72 |
|
4．1 引言 |
54-61 |
|
4．1．1 BSCCO超导体的性质 |
54-55 |
|
4．1．2 BSCCO超导材料的改性及掺杂源ZnO纳米材料的选取 |
55-56 |
|
4．1．3 ZnO的性质 |
56-59 |
|
4．1．3．1 发光机理 |
56-58 |
|
4．1．3．2 电致发光原理 |
58-59 |
|
4．1．4 制备ZnO的途径及方法 |
59-61 |
|
4．1．4．1 物理法 |
59 |
|
4．1．4．2 气相法 |
59-60 |
|
4．1．4．3 液相法 |
60-61 |
|
4．2 实验部分 |
61-67 |
|
4．2．1 BSCCO的制备 |
62-63 |
|
4．2．1．1 实验方法 |
62 |
|
4．2．1．2 样品的磁悬浮实验、Tc值测量 |
62 |
|
4．2．1．3 样品测量结果及影响因素讨论 |
62-63 |
|
4．2．2 ZnO样品的制备 |
63-65 |
|
4．2．2．1 实验方法 |
63-64 |
|
4．2．2．2 样品的测试 |
64 |
|
4．2．2．3 样品测量结果及影响因素讨论 |
64-65 |
|
4．2．3 BSCCO改性 |
65-67 |
|
4．2．3．1 实验方法 |
65-66 |
|
4．2．3．2 样品的测试 |
66 |
|
4．2．3．3 结果及分析 |
66-67 |
|
4．3 本章小结 |
67-69 |
|
参考文献 |
69-72 |
|
第五章 全文总结 |
72-74 |
|
硕士期间完成的论文 |
74-75 |
|
致谢 |
75-76 |
|
附录Ⅰ |
76-77 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.134572 |
