Correlation between local structure variations and critical temperature of (Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1-x(TiO2)x superconductor
Correlation between local structure variations and critical temperature of (Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1-x(TiO2)x superconductor
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(Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1-x(TiO2)x超导体局部结构变化与临界温度的相关性
DOI：
10.1016/j.ceramint.2022.11.237
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发表时间：
2023
影响因子：
5.2
通讯作者：
D.H. Tran
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
A.T. Pham;L.H. Vu;D.T. Tran;N.D. Thien;W. Klysubun;T. Miyanaga;N.K. Man;N.T.T. Duong;N.T. Long;P.V. Pham;N.T. Binh;D.H. Tran
TiO 2掺杂量影响Bi_（1.6）Pb_（0.4）Sr_2Ca_2Cu_3O_（10 +δ）的临界温度和局域结构的变化。采用固相反应法制备了（Bi 1.6Pb 0.4Sr2Ca2Cu3O 10 +δ）1-x（TiO 2）x样品，其中x = 0，0.002，0.004，0.006，0.008和0.01。通过测量电阻率与温度的关系得到了样品的Tc值，表明随着掺杂量（x）的增加，Tc逐渐降低。为了解释所获得的降解Tc，载流子的性质，层间耦合的作用，和局部结构进行了系统的研究，使用Azlamozov-Larkin理论和它的Lawrence-Doniach修改强各向异性超导体。平均场区的过剩电导率计算表明，随着掺杂量的增加，c轴相干长度和有效层间距增大. X射线衍射图谱也表明，随着TiO 2含量的增加，键距增加。通过分析Cu L2，3边X射线吸收近边结构谱，确定了样品中Cu的价态（V）和载流子浓度（p）。随着x的增加，V和p值呈现出相同的下降趋势。（Bi_（1.6）Pb_（0.4）Sr_2Ca_2Cu_3 O_（10 +δ））_（1-x）（TiO_2）_x的局部结构参数的变化与Tc的退化之间可能存在密切的相关性。
TiO2doping content affects the critical temperature (Tc) and the variations of local structure on Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3O10+δ. The (Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1-x(TiO2)xsamples were fabricated with the solid-state reaction process, where x = 0, 0.002, 0.004, 0.006, 0.008, and 0.01. TheTcvalues of the samples were obtained by measuring resistivity versus temperature, indicating thatTcgradually decreased with increasing doping content (x). To explain the obtained degradation ofTc, carrier properties, role of interlayer coupling, and local structure were systematically investigated using Azlamozov–Larkin theory and its Lawrence–Doniach modification for strong anisotropic superconductors. The calculation of excess conductivity at the mean field region showed that the c-axis coherence length (ξc) and the effective inter-layering spacing (d) increased with increasing doping content. X-ray diffraction patterns also showed that the bond distances increased with increasing TiO2content. The copper valence (V) and carrier concentration (p) of the samples were determined by analyzing the Cu L2,3-edge X-ray absorption near edge structure spectra. The values ofVandpshowed the same trend of decreasing with increasingx. A close correlation between the changes in local structure parameters and degradation ofTcof (Bi1.6Pb0.4Sr2Ca2Cu3O10+δ)1-x(TiO2)xwas then probably concluded.
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