高温超导材料YBCO与SmOFFeAs的光伏特性研究

发布时间：2021-01-07 10:14

　　近年来,高温超导材料钇钡铜氧（YBa2Cu3O7-d、YBCO）以其优越的物理性能在强磁体和电力方面得到广泛应用。自上世纪九十年代至今,世界各国科研人员一直在研究光对高温超导材料电学性能、磁学性能以及超导性能的影响。大量实验证明光对改善高温超导材料YBCO的物性有着不可忽视的作用。2004年日本的Asakura等人用脉冲紫外光（300-400 nm）和连续X射线（355 nm）照射在掺铌的钛酸锶基底材料上生长的YBCO薄膜（YBCO/NSTO）,观察到0.8 V的开路电压,揭示了高温超导材料在光伏领域的潜在应用前景。本文研究高温超导薄膜样品和块材样品的光伏特性,研究内容包括以下几个方面:首先对YBCO薄膜与NSTO衬底所构成异质结的光伏特性进行研究。当模拟太阳光照射YBCO/NSTO异质结时,观察到明显的光伏效应:开路电压达1.065 V。为了研究高温超导材料YBCO在YBCO/NSTO异质结光伏效应中的作用,我们在逐渐增加氧分压的条件下对异质结进行退火处理,发现YBCO薄膜氧含量与异质结的光伏效应密切相关:富氧的YBCO薄膜与NSTO构成肖特基结而缺氧的YBCO薄膜与NSTO构成p-... 

【文章来源】：河南师范大学河南省

【文章页数】：98 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 高温超导材料发展概况
    1.2 高温超导材料钇钡铜氧的研究
        1.2.1 Y-Ba-Cu-O体系Y-123相简介
2Cu₃O（7-δ）的作用">        1.2.2 光对高温超导材料YBa₂Cu₃O（7-δ）的作用
    1.3 高温超导材料YBCO的光伏特性
        1.3.1 光伏效应简介
        1.3.2 高温超导材料的光伏特性研究
    1.4 本课题的研究思路和主要内容
第二章 样品制备与性能表征
2Cu₃O（7-δ）样品制备">    2.1 YBa₂Cu₃O（7-δ）样品制备
2Cu₃O（7-δ） 陶瓷样品及靶材的制备">        2.1.1 YBa₂Cu₃O（7-δ） 陶瓷样品及靶材的制备
2Cu₃O（7-δ） 薄膜样品的制备">        2.1.2 YBa₂Cu₃O（7-δ） 薄膜样品的制备
2Cu₃O（7-δ）样品性能表征">    2.2 YBa₂Cu₃O（7-δ）样品性能表征
2Cu₃O（7-δ）样品的结构表征（XRD）">        2.2.1 YBa₂Cu₃O（7-δ）样品的结构表征（XRD）
2Cu₃O（7-δ）样品的表面形貌表征（SEM）">        2.2.2 YBa₂Cu₃O（7-δ）样品的表面形貌表征（SEM）
2Cu₃O（7-δ）薄膜样品厚度">        2.2.3 台阶仪测试YBa₂Cu₃O（7-δ）薄膜样品厚度
2Cu₃O（7-δ）/Nb：Sr Ti O3异质结光伏特性测试">        2.2.4 YBa₂Cu₃O（7-δ）/Nb：Sr Ti O3异质结光伏特性测试
2Cu₃O（7-δ）/Nb：Sr Ti O3异质结光伏特性与温度的依存关系测试">        2.2.5 YBa₂Cu₃O（7-δ）/Nb：Sr Ti O3异质结光伏特性与温度的依存关系测试
2Cu₃O（7-δ）陶瓷样品光伏特性">        2.2.6 振动样品磁强计（Versa Lab ）测试YBa₂Cu₃O（7-δ）陶瓷样品光伏特性
2Cu₃O（7-δ）薄膜样品的光伏特性研究">第三章 YBa₂Cu₃O（7-δ）薄膜样品的光伏特性研究
    3.1 实验设计
2Cu₃O（7-δ）氧含量对异质结光伏特性的影响">    3.2 YBa₂Cu₃O（7-δ）氧含量对异质结光伏特性的影响
    3.3 温度对YBCO/NSTO异质结光伏特性的影响
    3.4 YBCO/NSTO异质结光伏特性曲线S型弯曲
    3.5 本章小结
2Cu₃O₆.9陶瓷样品光伏特性研究">第四章 YBa₂Cu₃O₆.9陶瓷样品光伏特性研究
    4.1 YBCO陶瓷样品的光伏特性
        4.1.1 实验设计
        4.1.2 正常态与超导态的YBCO样品光伏特性测量
    4.2 YBCO超导转变温度附近的光伏特性研究
    4.3 温度对YBCO陶瓷样品光伏特性影响
    4.4 YBCO/Ag异质结的零电阻温度系数
        4.4.1 零电阻温度系数效应
        4.4.2 YBCO/Ag异质结的零电阻温度系数
        4.4.3 YBCO/Ag异质结零电阻应用思路简介
    4.5 磁场对YBCO陶瓷样品光伏特性的影响
        4.5.1 实验设计
        4.5.2 外磁场对YBCO样品光伏特性的影响
    4.6 YBCO样品的光响应测量
        4.6.1 实验设计
        4.6.2 YBCO/Ag异质结光响应测试
    4.7 本章小结
0.7F_0.3FeAs样品光伏特性研究">第五章 铁基超导材料SmO_0.7F_0.3FeAs样品光伏特性研究
0.7F_0.3FeAs的光伏特性">    5.1 铁基超导材料SmO_0.7F_0.3FeAs的光伏特性
        5.1.1 实验设计
        5.1.2 正常态与超导态的SmOFFeAs样品光伏特性测量
0.7F_0.3FeAs陶瓷样品光伏特性的影响">    5.2 磁场对SmO_0.7F_0.3FeAs陶瓷样品光伏特性的影响
        5.2.1 实验设计
0.7F_0.3FeAs样品R-T特性的影响">        5.2.2 无磁场时激光光强对SmO_0.7F_0.3FeAs样品R-T特性的影响
0.7F_0.3FeAs样品光伏特性的影响">        5.2.3 磁场对SmO_0.7F_0.3FeAs样品光伏特性的影响
0.7F_0.3FeAs样品光响应测试">    5.3 SmO_0.7F_0.3FeAs样品光响应测试
        5.3.1 实验设计
        5.3.2 SmOFFeAs/Ag异质结光响应测试
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间主要工作


【参考文献】：
期刊论文
[1]Preparation and Superconducting Properties of F-doped SmO1-xFxFeAs[J]. Zhiyong Liu,Hongli Suo ,Lin Ma,Min Liu,Zhiping Wu,Zhichao Guo,Luping Han and Meiling Zhou Key Laboratory of Advanced Functional Materials,Ministry of Education,College of Materials Science and Engineering,Beijing University of Technology,Beijing 100022,China.  Journal of Materials Science & Technology. 2011(03)
[2]SUPERCONDUCTIVITY ABOVE LIQUID NITROGEN TEMPERATURE IN Ba-Y-Cu OXIDES[J]. 赵忠贤,陈立泉,杨乾声,黄玉珍,陈赓华,唐汝明,刘贵荣,崔长庚,陈烈,王连忠,郭树权,李山林,毕建清.  Science Bulletin. 1987(10)



本文编号：2962378