TA no38 氧化物高温超导体的热重测定.PDF

上海浦东新区张江高科技园区碧波路690 号2 号楼102 室 （201-203） TEL: (86)-21-5027-3533 FAX: (86)-21-5027-3733 TA no.38 氧化物高温超导体的热重测定 1987.3 1. 前言 目前，对具有各种功能的新材料的研究比较盛行，其中氧化物超导体尤其受到关注，因为其极为卓越 的实用价值，所以人们也在各个方面、从各个角度对其进行研究。 众所周知，YBa2Cu3O7-x类氧化物超导体具有比液态氮温度还要高的超导临界温度，本节将介绍对其进 行热重测量的示例。通过热重测量，可以对其加热冷却条件与氧浓度变化的关系进行评估。 2. 试样 一般认为，YBa2Cu3O7-x 类氧化物超导体的结构为氧缺陷型钙钛矿结构，其氧浓度比取决于调制条件， 而氧浓度对超导临界温度有很大的影响。此外，用镧（La）取代钇（Y）形成的镧类物质也是如此。 本例中选用的试样为用烧结法制备的丸状试样，它是空气中，从烧结温度（930℃）以100℃/小时的速度 慢慢冷却得到的。 3. 测量装置以及测量条件 测量装置由TG/DTA200 差热·热重联用测量装置以及与之连接的台式SSC5000 热分析系统构成。 测量条件：试样量约20mg，试样容器为氧化铝制敞口盘，气氛为空气、流量200ml/min。 图1 YBa2Cu3O7-x类氧化物超导体的TG测量结果 升温速度：20℃/min 4、热重测量 图1 所示为以20℃/min 速率升温时的测量结果，图2 为其后以1.5℃/min 速率降温时的测量结果。结 果显示该试样在升温过程中，最初出现了0.3%左右的不可逆的质量减少，然后在约460℃时开始放出氧， 随着温度的进一步升高，TG 曲线平稳下降、质量减少。降温过程中，对氧的吸收导致质量又开始增加， 表明其中存在着可逆的氧放出·吸收。然后从约460℃起的低温侧质量不再增加，这与升温过程中质量开 始减少的温度一致。350℃至700℃之间的质量变化量，升温过程中为1.14%，而降温过程中为0.97%。 图3 所示为以20℃/min 速率降温时的测量结果，350℃至700℃之间的质量变化量为0.85%，与以1.5℃ /min 速率降温时的数据相比，质量增加量少0.12%。该质量差约与0.05个氧原子相当，由此可以定量地 观测氧缺陷的状态。因此可以说，这种将氧的放出·吸收直接作为质量变化予以观测的热重测量法，是 对氧化物高温超导体进行评估的有效手段之一。 参考文献 E.Muromachi,Y,Uchida,M.Ishii and T.Tanaka Jpn.J.Appl.Phys.,26(1987) 图2 YBa2Cu3O7-x 类氧化物超导体的TG测量结果 图3 YBa2Cu3O7-x 类氧化物超导体的TG 测量结果 降温速度 ：1.5℃/min 降温速度 ： 20℃/min Copyright Hitachi Instruments (Shanghai) Co., Ltd. All rights reserved. ■ 2