YBa2Cu3O7-x超导体的制备及性能研究(2)
到了1986年4月， Zurich大学IBM实验室的J.Georg Bednorz和 K.Alex Muller有了新的发现，他们通过用Ba2+、Sr2+ Ca2+替代La2CuO4中的La3+，找到了临界温度超过了30K的铜氧化物超导体。就在第二年，即1987年，超导体的研究又有了突飞猛进的发展。在北京的中科院物理所，由赵忠贤领导的研究小组独立观测到临界转变温度在90K以上的超导现象，无独有偶，在美国休斯顿大学，由朱经武领导的研究小组也观测到了这一现象，而赵忠贤组首先公布了这种超导材料是钇、钡、铜和氧的化合物，其中钇、钡、铜的原子百分比为1：2：3，这便是钇钡铜氧。这就让以便宜的冷却方式研究超导不再是一种幻想，由此也引发了全世界对新高温超导材料的研发热潮。（1）
1.2,超导体的基本性质
零电阻效应
超导体处于超导态时，它的内部实际电阻变为零的现象称为超导的零电阻效应。
迈斯纳（Meissnei）效应——完全抗磁
对于超导体来说，无论是先加磁场之后降温，还是先降温后加磁场，只要样品温度过渡到了超导态，并且样品四周的磁场都发生明显了变化，磁力线被完全推到了超导体之外，即无论过渡到超导态的途径如何，只要T<Tc，超导体内的磁感应强度总为零，具有完全抗磁性，这种现象后来被称为迈斯纳效应。
同位素效应
同一种元素，同位素质量较高的其临界温度Tc较低，称为同位素效应.即超导体的临界温度与同位素质量有关。
MαTc=常数 （1）
上式中，M为同位素的质量，α=0.50
近年来的研究表明超导体拥有两种特征长度.一个是超导体的相干长度,这个特征尺度是用来描述超导序参量在空间发生变化；
第二种是磁场穿透深度，由于迈斯纳效应，一个额外的弱磁场无法进入超导体，但可以存在于超导体表面上, 磁场穿透深度. 就是描述磁场如何在超导体材料中如何变化的特征尺度。
这两个特征长度都是随温度变化的，他们之间的此消彼长对超导体物理性能有重要的影响，这也导致了有两类超导体的存在.
当超导相干长度大于磁场穿透深度时,这钟情况下,磁场不能够进入超导体内部,只能在超导体的表面存在, 因为磁场所产生的表面能总时正的.这样的超导体称为第一类超导体.
然而磁场穿透深度大于相干长度时,磁场所产生的表面能可以是负的.这时,许多的磁通涡线可在超导体内部磁场产生, 降低磁场的能量，增加了磁场的表面积，所以称为第二超导体超导。（2）
1.3.1,钇钡铜氧晶体结构及超导机理
钇钡铜其中含有CuO-CuO2-CuO2-CuO交叉排列的层，是典型的缺陷层状结构，CuO2层可以有变形和皱褶。于CuO2和CuO2层中有钇原子存在，BaO层则在CuO与CuO2两层之间。其结构图如下图1所示：
图1.3.1 钇钡铜氧晶体结构
由上图可知（a）、（b）、（c）各自代表的是钇钡铜氧晶体正交相结构（δ=0）、正交相向四方相结构相变（δ=0.5）、四方相结构（δ=1）的情况。由于钇钡铜氧晶体中的氧原子含量会随环境的温度和氧分压的变化而变化，通常将其写作YBa2Cu3O7-δ，0 ≤δ≤1. δ=0时为其理想组分，空间群为Pmmm，晶格常数a=0.3817nm,b=0.3883nm,c=1.1633nm. δ≥0.5时，其结构将会朝着四方相转变，并慢慢丧失超导性。
高温超导材料里，大多数铜氧化物由于特殊的晶体结构使他们自身具有各向异性，这里的原因是由于这些材料的晶体结构都属于分别由电导层和绝缘层组成的夹层结构，而电导和超导只作用于CuO2层上，这就让点阵常数a和b，比较接近，c则随层状结构变化而变化。(3)
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