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非均匀组合陶瓷中高Tc超导性的观测

超导电性 2018-12-18 v1

摘要

基于多元素陶瓷样品的单样品合成概念可产生多种局部产物。当应用于铜氧化物超导体(SC)时,统计建模预测在约50 ppm浓度范围内可能出现化合物。在此类低浓度样品中,确定哪些组分具有超导性是一项挑战性任务,需要局域探针或分离技术。在此,我们报道了由七种组分构成的样品结果:BaO2、CaCO3、SrCO3、La2O3、PbCO3、ZrO2和CuO氧化物与碳酸盐,起始粒度不同。反应后陶瓷呈现不同相、特殊的晶粒生长,以及均匀性与超导性质的变化。发现了高达118 K的高Tc超导性。粉末X射线衍射(XRD)结合能量色散谱(EDS)、扫描透射电子显微镜(STEM)可在经10 mm球径研磨的非均匀样品中归属出Pb1223与(Sr,Ca,Ba)0.7-1.0CuO2相。使用3 mm球径获得了具有强烈晶粒生长且相当均匀的样品,导致基于La(Ba,Ca)2Cu3Ox相的Tc=70 K超导性。扫描SQUID显微镜(SSM)通过磁分离技术捕获的非均匀超导颗粒中确立了微米量级的局域形成超导区域。本结果展示了一种在无Bi、Tl、Hg或无需高压合成情况下于化合物中获得高Tc超导性的新合成途径。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.06273,
  title  = {Observation of high-Tc superconductivity in inhomogeneous combinatorial ceramics},
  author = {Mitra Iranmanesh and Nikolai D. Zhigadlo and Thanaporn Tohsophon and John R. Kirtley and Wilfried Assenmacher and Werner Mader and Jürg Hulliger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.06273},
  year   = {2018}
}