高温超伝導酸化物の固体物理化学研究

高温超导氧化物的固态物理化学研究

• 批准号: 05224238
• 负责人: 笛木 和雄
• 金额: $ 2.88万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05224238/
• 关键词: 酸化物高温超伝導体; 酸素量; 熱力学測定; 価数; 固体物理化学; 臨界温度; 変調周期; 分離分析

主な研究成果と次の通りである。1.酸素過剰量とTcの関係Pb1201,1212,2212,3201,3212の各超伝導相について、酸素過剰量とTcの関係を明らかにした。いずれも酸素過剰量の増加とともにTcが増加し、極大を経て減少に向かうことが見出され、他の高温超伝導酸化物同様過剰酸素量とTcの間に密接な関係のあることが明らかにし、過剰酸素量の重要性が再確認した。2.x-yチャートによる表示高温超伝導酸化物のTcは金属成分組成の他に上述の様に酸素量に依存する。(La_<1-x>Sr_x)_2CuO_ym,(La_<1-x>Ba_x)_2CuO_y,Pb_2Sr_2(Y_<1-x>Ca_x)Cu_3O_yなどの単一相領域、超伝導領域を、横軸をx、縦軸をyとするx-yチャート上に表した。3.1/8異常の熱力学的解明(La_<1-x>Ba_x)_2CuO_yでは、x=0.625付近でTcが著しく低下することが知られている。この固溶体系の溶解熱測定、EMF測定の結果から(1-x)La_2O_3+2xBaO+CuO+[(y+x-4)]1/20_2=(La_<1-x>Ba_x)_2CuO_yのエンタルピー変化、自由エネルギー変化をxの関数として決定した。その結果この固溶体系はx=0.4〜0.8の範囲で不安定であり、特にx=0.625において不安定が著しいことを見出した。すなわち、熱力学不安定がTcの低下をもたらしたものと判断された。4.Bi2201相の変調周期とBi価数Bi2201,2212相ではb軸方向に変調があることが見出されている。その原因については種々の説があるが、BiO平面に周期的に過剰酸素量が入るためであるという説に賛同者が多い。しかし実験的説明はない。本研究者は、過剰酸素量はO+Bi^<3+>→O^<2->+Bi^<5+>のBi^<5+>を生じると考え、Biの平均価数を分離分析で定め、Bi2201相のx線回折パターンのサテライトピークから変調周期を決め、変調周期がBiの平均価数とともに直線的に4b_0まで減少することを見出した。この結果は過剰酸素量説を実験的に裏付けると同時に分離分析法が有効な手段であることを示したことになる。

Main research results and secondary communication. 1. The relationship between acid excess and Tc in Pb1201,1212,2212,3201 and 3212 is clearly defined. The increase in the amount of superoxide and the increase in Tc due to the increase in the amount of superoxide and the decrease in Tc due to the increase in the amount of superoxide and the close relationship between the amount of superoxide and Tc due to the increase in the amount of superoxide and the importance of superoxide are reconfirmed. 2.x-y transition indicates that Tc of high temperature superconductivity depends on the amount of acid in the metal composition. (La_<1-x>Sr_x)_2CuO_ym,(La_<1-x>Ba_x)_2CuO_y, Pb_2Sr_2 (Y_<1-x>Ca_x)Cu_3O_y are composed of single phase domain, superconductivity domain, horizontal axis, x axis and y axis. 3. Thermodynamic solution of 1/8 anomaly (La_<1-x>Ba_x)_2CuO_y = 0.625 ~ Tc =0.625 ~ Tc = 0.620 ~ Tc =0.625 ~ Tc = 0.620 ~ Tc = 0 The solution enthalpy and EMF of the solid solution system were determined. The results were as follows: (1-x)La_2O_3+2xBaO+CuO+[(y+x-4)]1/20_2=(La_<1-x>Ba_x)_2CuO_y. As a result, the solid solution system is unstable when x=0.4 ~ 0.8, especially when x=0.625. The thermodynamic instability caused by Tc decreases. 4. Bi2201 phase shift period Bi number Bi2201,2212 phase shift b-axis direction Bi shift period Bi number Bi The reason is that the amount of acid in the BiO plane is too high. The description of the name is correct. The authors analyzed the separation of O+Bi^&lt;3+&gt;→O^ +Bi <2->^&lt;5 +&gt; and Bi^&lt;5+&gt;, and found that Bi2201 phase's x-ray retrogradation was determined by the modulation period, and Bi2201 phase's average modulation period decreased by 4b_0. The results show that the simultaneous separation analysis method has the advantages of simple and simple method.

项目成果

K.Fueki: "Oxgencontent and its related Properties of high Tc superconductors" Appl.Superconnductivity. 1. 549-557 (1993)

K.Fueki：“高温超导体的氧含量及其相关特性”Appl.Superconnductivity。

K.Fueki: "Defect chemistry of high Tc superconductors" Int.J.of the Soc.of Mat.Eng.for Resources. 1. 33-37 (1993)

K.Fueki：“高温超导体的缺陷化学”Int.J.of the Soc.of Mat.Eng.for Resources。

Y.Idemoto: "Electronic structure of(Nd,Ce)_2(Ba,Nd)_2Cu_3O_y" Physica C. 210. 315-324 (1993)

Y.Idemoto：“(Nd,Ce)_2(Ba,Nd)_2Cu_3O_y 的电子结构”Physica C. 210. 315-324 (1993)

笛木 和雄: "高温超伝導体の進歩-主として化学的観点から-" 資源と素材. 109. 745-750 (1993)

Kazuo Fueki：“高温超导体的进展 - 主要从化学角度”资源和材料 109. 745-750 (1993)。

Y.Idemoto: "Thermodynamic Study on(La_<1-x>Sr_x)_2CuO_<4-delta> by the EMF Measurement" Denki Kagaku. 61. 735-755 (1993)

Y.Idemoto：“通过 EMF 测量对 (La_<1-x>Sr_x)_2CuO_<4-delta> 进行热力学研究”电气化学。