高温超伝導酸化物の固体物理化学的研究

高温超导氧化物的固态物理化学研究

• 批准号: 06216235
• 负责人: 笛木 和雄
• 金额: $ 1.92万
• 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06216235/
• 关键词: 絶縁体-金属転移; 不定比酸素; Bi_2Sr_2Y_<1-x>Ca_xCu_2O_y; 過剰酸素量; ヨードメトリー; PrBa_2Cu_3O_y; アクセプタ準位; 価電子帯

1.高温超伝導酸化物の絶縁体-金属転移高温超伝導酸化物では不定比酸素が導電や超伝導発現に大きな役割を占める。絶縁体-金属転移にも不定比酸素が本質的役割を果たすことを明らかにするため、Bi_2Sr_2YCu_2O_yのYの一部をCaで置換したBi_2Sr_2Y_<1-x>Ca_xCu_2O_y(x=0〜1まで0.1ステップで組成を変えてある)を合成し、過剰酸素量Δy=y-y_0(yは酸素分析値、y_0はBiが+3価、Cuを+2価として計算によって求めた酸素量)をヨードメトリーで決定し、抵抗率測定値から100K,250Kの導電率σ_<100>'σ_<250>とTcを求めた。種々のxについてlogσ_<100>'logσ_<250>をΔyに対してプロットすると、logσ_<100>'logσ_<250>はΔyの増加とともに増加し、極大を経て減少する。xが増す程Δyもlogσも大きい方にシフトし、導電率の変化は7桁にも達することが明らかになった。更に、x<0.6ではσ_<100><σ_<250>で半導体的であるが、x>0.6ではσ_<100>>σ_<250>となって金属的となり、金属的となる領域でTc=0すなわち超伝導が観測されることを明らかにした。これより、高温超伝導酸化物の絶縁体金属転移は不定比酸素によって決まることが解明された。2.PrBa_2Cu_3O_yが超伝導とならない原因の究明YBa_2Cu_3O_y及びYを希土類元素で置換した123相はTc=90Kの超伝導を示すが、Prのみは超伝導を示さず、多くの研究者によって原因究明がなされているが、未だはっきりしない。yの異なるPrBa_2Cu_3O_yについてy一定の状態で低温かつ高温まで導電率を調べた所、高温域ではYBa_2Cu_3O_yと導電率は変わらないが、400℃付近以下では、導電率は温度の低下とともに急速に低下し、YBa_2Cu_3O_yとは全く異なることが見出された。これはYBa_2Cu_3O_yでは過剰酸素によって形成されるアクセプタ準位が価電子帯とオーバーラップするのに対し、PrBa_2Cu_3O_yではアクセプタ準位と価電子帯頂点は数meVから数十meVのギャップを生じ、低温でキャリヤ密度が著しく低下するため、超伝導とはならないと結論された。

1. High Temperature Superconducting Acid-Metal Transfer High Temperature Superconducting Acid-Metal Transfer High Temperature Superconducting Acid A part of Y in Bi_2Sr_2YCu_2O_y is replaced by Ca in the composition of Bi_2Sr_2Y_ Ca_xCu_2O_y <1-x>(x=0 ~ 1). The amount of peracid element Δy=y-y_0(y = acid element analysis value, y_0 Bi =+3, Cu =+2) is determined. The electrical conductivity σ_Tc at 100K and 250K <100><250>is determined. The logσ<100>_logσ_<250>Δy increases and decreases due to the <100>increase of logσ_logσ_<250>Δy. X increases Δy and σ increases Δy increases Δ y decreases Δ y decreases Δ y decreases Moreover, x&lt;0.6 σ_<100>&lt;σ<250>_<100><250>The high temperature superconductivity of the metal phase of the electrolyte can be reduced by the addition of an inorganic compound. 2. A study on the reasons for the superconductivity of PrBa_2Cu_3O_y and YBa_2Cu_3O_y and YBa_2Cu_3O_y in rare earth elements; YBa_2Cu_3O_y is different from PrBa_2Cu_3O_y in certain state, low temperature, high temperature, conductivity, high temperature, conductivity, conductivity, temperature, temperature, In this paper, we conclude that YBa_2Cu_3O_y has a low electron density and a high conductivity.

项目成果

Y.Idemoto: "Effect of La substitution on Tc and electronic structure of Bi 2201 phase" Physica C. 231. 37-49 (1994)

Y.Idemoto：“La 取代对 Bi 2201 相的 Tc 和电子结构的影响”Physica C. 231. 37-49 (1994)

Y.Idemoto: "Phase diagrams,ionic defects in 2212 and 2001 phases of Bismuth system" Physica C. 229. 47-58 (1994)

Y.Idemoto：“相图，铋系 2212 和 2001 相中的离子缺陷”Physica C. 229. 47-58 (1994)

Y.Idemoto: "Determination of standard enthalpies of formation of memberoxides in the Pb system" Physica C. 225. 125-135 (1994)

Y.Idemoto：“Pb 系统中成员氧化物形成的标准焓的测定”Physica C. 225. 125-135 (1994)

Y.Idemoto: "Thermodynamic stability of (La_<1-x>M_x)_2Cu_2O_y(M=Ba,Sr and Ca)Solid solution and 1/8 anomaly" Physica C. 243. 35-42 (1995)

Y.Idemoto：“(La_<1-x>M_x)_2Cu_2O_y(M=Ba,Sr 和 Ca)固溶体的热力学稳定性和 1/8 异常”Physica C. 243. 35-42 (1995)

Y.Idemoto: "EMF study on thermodynamic instability and 1/8 anormaly of (La_<1-x>M_x)_2Cu_2O_<4-δ>(M=Ba,Sr and Ca)solid solution" Physica C. 243. 43-52 (1995)

Y.Idemoto：“(La_<1-x>M_x)_2Cu_2O_<4-δ>(M=Ba,Sr 和 Ca)固溶体热力学不稳定性和 1/8 异常的 EMF 研究”Physica C. 243. 43- 52 (1995)