臺灣博碩士論文加值系統

論文提要內容：
在（La、Nd、Eu）1+xBa2-xCu3O7-δ（x=0~0.4）的塊材系統中，我們調變樣品的氧含量，來改變其載流子濃度，以觀察氧含量與臨界超導溫度（Tc）的關係。但是這系列的樣品在製備過程中皆具有雜相，因此燒結出較乾淨的相是實驗的首要工作。研究過程中在La1+xBa2-xCu3O7-δ的樣品，只有燒結時通氮氣降溫時通氧氣，才能燒結出雜相較低的樣品。在整個補氧過程是必須經歷非常久的時間，於是利用EDAX分析來監測，以維持樣品成分比例的穩定。
假定當樣品中的銅離子為正二價時含氧量為最低點，而含氧量的最高點為氧的莫耳數比為7時，如此便可算出樣品中可進出的氧佔了多少的理論值，實驗後發現我們的理論值是正確的；而且剛燒結出來的樣品在整個補氧過程中，樣品的重量確實有在慢慢的增加當中，證明含氧量也慢慢的增加；但經過去氧過程之後再次補氧，樣品的重量卻在補氧第8小時就迅速達到最高點。在量測樣品的Tc時，發現（Nd、Eu）1+xBa2-xCu3O7-δ（x=0、0.05、0.10、0.15、0.2）等樣品的氧含量到達飽和之後Tc並不是最好。而利用通Ar去氧把氧含量降到最低點之後再補氧，來找出使Tc最好的氧含量時，卻發現去氧後所有樣品的Tc都變的更差，而這些樣品的晶體結構經X-ray粉末繞射分析後並沒有觀測到明顯的變化。不過通Ar去氧的方法應該是不適合的，須另尋其他方法找尋使Tc最好的氧含量。

Abstract:
The bulk system of （La、Nd、Eu）1+xBa2-xCu3O7-δ（x=0~0.4）
was studied.The relations between the oxygen concentration
and the superconducting temperature Tc of the samples were
investgated.X-ray diffraction analysis was used for
determining the phase of the samples. EDAX was employed for
monitorizing of the chemical composition of the sample.
Weight measurement of the samples was carried out throughout
the study in order to calibrate the oxygen concentration of
the sample. It is found that the highest Tc was not for the
fully oxygen-saturated sample. And annealing under Ar
atomosphere was not the proper process for reducing the
oxygen concentration of sample.

目錄
第一章 簡介 1
1.1 前言 1
1.2 動機 5
1.3 （鑭、釹、銪）鋇銅氧結構簡介 6
第二章 實驗裝置與理論原理 8
2.1 預燒裝置 8
2.2 燒結與補氧裝置 9
2.3 低溫電阻量測系統 11
2.4 X光繞射儀系統 13
2.5 實驗原理 13
第三章 樣品的製程與量測 18
3.1 樣品製程 18
3.2 實驗量測 21
第四章 實驗的結果與討論 27
4.1 樣品燒結條件 27
4.2 樣品含氧量的分析 31
4.3 臨界溫度（Tc）與氧含量的關係 35
4.4 釹鋇銅氧的結構分析 38
第五章 總結 41
參考文獻 71
圖表目錄
圖一：釔鋇銅氧（123）電阻率與溫度關係圖 44
圖二：改變釔鋇銅氧（123）單晶氧含量的電阻率與溫度關係圖 45
圖三：（鑭、釹、銪）鋇銅氧的兩種結構 46
圖四：高溫爐裝置示意圖 47
圖五：四極探針法 47
圖六：釹鋇銅氧經990oC燒結24小時之XRD圖 48
圖七：銪鋇銅氧經調整銅的莫耳數比後，以1010oC燒結24小時的XRD圖49
圖八：鑭鋇銅氧通氧氣或混合氣燒結的XRD圖 50
圖九：鑭鋇銅氧通氮氣燒結的XRD圖 51
圖十：銪鋇銅氧墊片的成分比例與補氧時間的關係圖 52
圖十一：銪鋇銅氧隔離片的成分比例與補氧時間的關係圖 53
圖十二：銪鋇銅氧經補氧與去氧過程的重量變化與時間關係圖 54
圖十三：銪鋇銅氧去氧之後再補氧與去氧的重量變化與時間關係圖 55
圖十四：釹鋇銅氧去氧之後再補氧與去氧的重量變化與時間關係圖 55
圖十五：鑭鋇銅氧經去氧與補氧的重量變化與時間關係圖 56
圖十六：銪鋇銅氧去氧之後再補氧與去氧的重量百分比變化與時間關
係圖 57
圖十七：釹鋇銅氧去氧之後再補氧與去氧的重量百分比變化與時間關
係圖 57
圖十八：鑭鋇銅氧經去氧與補氧的重量百分比變化與時間關係圖 58
圖十九：（銪、釹、鑭）鋇銅氧可進出的氧在各樣品中佔的百分比 59
圖二十：銪鋇銅氧超導臨界溫度與補氧時間關係圖 60
圖二十一：釹鋇銅氧超導臨界溫度與補氧時間關係圖 60
圖二十二：銪鋇銅氧經去氧之後再次補氧的超導臨界溫度與時間關
係圖 61
圖二十三：釹鋇銅氧經去氧之後再次補氧的超導臨界溫度與時間關
係圖 61
圖二十四：（銪、釹）鋇銅氧的超導臨界溫度（Tc）和實際超導溫
度（Tco）與補氧時間的關係圖 62
圖二十五：鑭鋇銅氧經（900oC,950oC）燒結與補氧後的超導臨界溫度
（Tc）與時間的關係圖 63
圖二十六：釹鋇銅氧樣品去氧前的XRD圖 64
圖二十七：釹鋇銅氧樣品去氧後的XRD圖 64
圖二十八：釹鋇銅氧去氧前的晶格常數和濃度關係圖 65
圖二十九：釹鋇銅氧去氧後的晶格常數和濃度關係圖 65
表格一：Eu1+xBa2-xCu3O7-δ墊片樣品EDAX分析列表 66
表格二：Eu1+xBa2-xCu3O7-δ隔離片樣品EDAX分析列表 66
表格三：Nd1+xBa2-xCu3O7-δ各摻雜濃度的可進出氧，佔整個已飽和
氧的樣品的重量百分比對照表 67
表格四：Eu1+xBa2-xCu3O7-δ各摻雜濃度的可進出氧，佔整個已飽和
氧的樣品的重量百分比對照表 67
表格五：La1+xBa2-xCu3O7-δ各摻雜濃度的可進出氧，佔整個已飽和
氧的樣品的重量百分比對照表 67
表格六：Eu1+xBa2-xCu3O7-δ樣品的摻雜濃度、Tc、Tco與補氧時間
對照表 68
表格七：Nd1+xBa2-xCu3O7-δ樣品的摻雜濃度、Tc、Tco與補氧時間
對照表 68
表格八：Nd1+xBa2-xCu3O7-δ樣品去氧前各摻雜濃度與晶格面產生的
繞射峰的2θ位置對照表 69
表格九：Nd1+xBa2-xCu3O7-δ樣品去氧後各摻雜濃度與晶格面產生的
繞射峰的2θ位置對照表 69
表格十：Nd1+xBa2-xCu3O7-δ樣品去氧前各摻雜濃度、晶格常數與空
間群的對照表 70
表格十一：Nd1+xBa2-xCu3O7-δ樣品去氧後各摻雜濃度、晶格常數與
空間群的對照表 70

【1】 B. D. Bardeen, L. N. Cooper, J. R. Schrieffer, Phys. Rev.
1975,108,1175
【2】 M. k. Wu, J. R. Ashburn, C. J. Torng, P. H. Hor, R. L.
Meng, L. Gao, Z. J. Huang, Y. Q. Wang, and C. W. Chu,
Phys. Rev. Lett. 58,908（1987）.
【3】 M. Gurvitch and A. T. Fiory, Phys. Rev. Lett Vol. 59,1337
（1987）.
【4】 K. Takenaka, K. Mizuhashr, H. Takagi, and S. Uchida,
Phys. Rev. B50, 6534（1994）.
【5】 P. W. Anderson, Science 235,1196（1987）
【6】 N. Nagaosa and P. A. Lee, Phys. Rev. B45,966（1992）
【7】 A. S. Alexandrov, A. M. Bratkovsky, N. F. Mott and E. K.
H. Salje, Physica C Vol. 215 no. 3ƀ 1993 p. 359-370
【8】 H. Yasuoka, T. Imai, and T. Shimizu, in strong Correlation
and Superconductivity, edited by Ho Fukuyama, Solid-state
Sciences Vol. 89（Spring-verlag, Berlin, 1989）, 254.
【9】 J. Rossat-Mignod et al, Physica C 86 185-189,（1991）.
【10】J. Rossat-Mignod, L. P. Regnault, P. Bourges, C. Vettier,
P. Burlet and J. Y. Henry 1992 Phys. Scr. 45 74-80
【11】H. A. Mook, M. Yethiraj, G. Aeppli, T. E. Mason and
T. Armstrong 1993 Phys. Rev. Lett. 70 3490.
【12】Zimmermann, M. Mali, D. Brinkmann, J. Karpinski, E. Kald
is, and S. Rusiecki, Physica（Amaterdam）159c, 681（1989）
【13】Donald M. Ginsberg, PHYSICAL PROPERTIES OF HIGH
TEMPERATURE SUPERCONDUCTORS Ⅱ, p. 139.
【14】游正義, 私立淡江大學物理研究所 碩士論文
【15】蕭博文, 私立淡江大學物理研究所 碩士論文