ni掺杂对bi系超导氧化物微结构和物性的影响

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文Ni掺杂对Bi系超导氧化物微结构和物性的影响作者姓名：刘磊指导教师：祁阳教授东北大学材料物理与化学研究所申请学位级别：硕士学科类别：工学学科专业名称：材料物理与化学论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年7月学位授予日期：2014年7月答辩委员会主席：李小武教授评阅人：孙维民教授孙本哲副教授东北大学2014年7月万方数据ADissertationinMaterialsPhysicsandChemistry1IlllIlllllllIllIlllIllllIY2989767The

2、impactonBi—basedsuperconductingoxidesmicrostructureandpropertieswithNi--dopedbyLiuleiSupervisor：ProfessorQiYangNortheasternUniversityJuly2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论

3、文中作了明确的说明并表示谢=亡已思。学位论文作卓"El签名：每1狲于l旦p匕入I卜盈：吓丁：广I剐Io日期：bfV．]．)学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：}半年口一年口一年半留两年口学位论文作者签名：辛．1磊导师签名：夕易签字日期：力f叶．]．2签字日期：)01

4、t4．]．2万方数据东北大学硕士学位论文摘要Ni掺杂对Bi系超导氧化物微结构和物性的影响摘要本文主要是通过Pechini溶胶一凝胶法制备不同Ni掺杂量的Bi系氧化物超导粉体。研究了制备样品的前驱粉时候进行水浴和不同的烧结温度对Bi系氧化物超导粉体质量的影响，改进了Pechini溶胶一凝胶制备Bj系粉体的工艺。并在此基础上研究对sr位进行不同量的Ni掺杂的Bi．2212粉体的微结构和物理性能。本文的具体研究内容可以分为以下几点：采用Pechini溶胶一凝胶法制备Bi2Sr2．xCaCu2Ni。08+6超导粉体。在制各样品的

5、前驱粉时分别采用先水浴再石蜡浴和不经水浴直接石蜡浴的两种工艺。我们发现在当其他工艺条件相同时，经过水浴加热的样品质量更好。同时我们在烧结前驱粉时，采用835℃、850℃和855。C三个不同的温度，保温时间都是5h进行烧结。通过对X射线衍射图谱的分析发现烧结温度为850"C时，得到的样品相纯度最好。在850。C、保温5h条件下制备Sr位掺Ni的Bi．2212(Ni掺杂量为x=0．05．0．25)超导粉体样品。通过对衍射峰位变化的分析发现，随着Ni的掺杂量的不同，我们可以发现(002)，(008)和(0010)这三个面的衍射

6、峰在x=0．15时向大角的偏移量最大，而衍射峰013)，(115)，(117)和(020)却正好相反。表明Ni进入Bi一2212的晶格当中，并使得晶格参数发生变化。我们还可以看到所有样品XRD图谱中有NiO相的峰存在，说明Ni并未全部进入到晶格当中去，剩余的部分Ni以NiO的形式存在。本文通过四引线法测量了不同Ni掺杂量样品的电阻随温度的变化规律，详细研究了Ni掺杂量的不同对样品电运输能力的影响。我们发现x=0．15样品的T。．。

7、lsct最小，而其他x值样品的T。．。恻相差不大，这表明x=0．15时Ni掺进晶格结构中的

8、数量最大。x=0．25时减小的幅度最大，这是由于NiO相的作用，使温度降低到一定范围时电阻首先升高而后才降低，在一定程度上推迟了超导的转变。通过MPMS磁性测量系统分别在10K和20K温度下测量了不同x值的样品的磁滞回线，发现在10K时样品表现出较大的磁滞回线(AM值较大)，表现出良好和均匀的超导性。在测得的磁滞回线的基础上，利用Bean模型可以计算出不同Ni掺杂量的样品的临界电流密度值Jc。可以看出不同Ni掺杂量的Bi2Sr2．xCaCu2Ni。08十6(X--0．05．0．25)超导粉体的临界电流密度随磁场的变化规律

9、。即随着外加磁场向着正方向加大时临界电流减小。同样我们发现Ni掺杂量为x=0．25时所获得的临界电流密度最大。这于前面提．T．万方数据东北大学硕士学位论文摘要到的x-0．25时样品具有最大的钉扎强度有关，而钉扎强度与MR成正比，所以x=0．25时可以获得更大的临界电流密度值。在相同的磁场条件下，随着x从最小值0．05