Abstract
本論文是在YSr2Cu3Oz系統中,利用Ca和Fe分別取代Y和Cu.成功的在氧氣氛下,合成了一系列單相的超導體,(Y1-xCax)Sr2(Cu3-yFey)Oz,(0<x<0.2,0.3<y<0.6).其Tc(zero)最高可達48.0k,且所有晶體結構皆屬於四方晶相.由於攙雜Ca來取代部分的Y,使得在YSr2Cu2.4Fe0.6Oz系統中,材料發生由非超導體至超導體的轉變;而在YSr2Cu2.6Fe0.4Oz與YSr2Cu2.5Fe0.5Oz系統,超導的溫度也明顯的提高.在本實驗的系統,含氧量會隨著Ca取代量減少,而隨著Fe取代量增加,超導溫度基本上與含氧量及銅的平均電洞濃度無直接關聯,而是隨著CuO2平面上可遷移的電洞增加而提高.在本系統中,隨著Fe取代量增加,a軸長度增長而c軸長度減小,Ca取代量改變時的情形則反之.而且超導溫度與Cu1-O1-Cu2的作用力,以及Sr與CuO2平面的距離有很大的關聯,經由O1及Sr為媒介,轉移Cu-O鏈上的電洞與CuO2平面上的電洞,造成超導性的變化.基本上超導溫度會隨著Cu1-O1鍵長增加與Cu2-O2鍵長減少,以及CuO2平面上電洞濃度的增加而提升.在本文中,含氧量與電洞濃度的量測是採用碘滴定法,而微結構的數據則是利用Rietveld法,擬合X射線粉末繞射所得.