Abstract
自1986年氧化物高溫超導體被發現以來, 已有許多人從事研究其各方面的性質。研究該物質的光學性質(包括紅外光), 有助於瞭解其電子結構(electronic structure)及超導能隙等問題。這類超導體的某些性質與傳統超導體不同, 故BCS理論並不能完全地解釋其性質。許多問題至今仍未解決。 YBCO是高溫超導體的一種, 其Tc約為90K, 具有層狀鈣鈦礦型結構 (perovskite), 有超導性質者是正交相(orthorhombic)。在La系元素中, 除了Ce, Pm, Tb, Pr外, 皆可取代Y原子而不會對Tc產生太大的影響。例如: Nd, Sm, Gd, Dy ....等所形成RBCO (R代表彼等原子)亦是高溫超導體, 其Tc亦將近90K 。CeBCO及TbBCO等化合物無法被合成, Pm是放射性元素, 故缺乏研究報告。四者中只有PrBCO具有與YBCO相同之結構。但它卻不是超導體, 亦不具金屬性。研究PrBCO有助於瞭解超導機制。在未來可能的應用上, YBCO及PrBCO薄膜可以製成SNS結、傳輸線等。本文主要針對YBCO及PrBCO薄膜的光學性質進行研究。關於YBCO的部份, 因其相關的反射率資料已大量見於報告, 故本文乃用模型去擬合實驗數據, 這些數據取自文獻中。至於PrBCO的部份, 則一方面利用 FTIR (FourierTransform Infrared Spectroscopy)及本實驗室自製之反射率儀測量其反射率, 另一方面也做一些模型擬合。此外, 因為關於PrBCO的複數折射率的研究較少, 故本文亦利用橢圓偏光儀量測其複數折射率。本文共分六章: 第一章簡介; 第二章固體物質的光學性質; 第三章儀器; 第四章實驗結果與討論; 第五章模型擬合; 第六章結論。