Abstract
本實驗是研究 YSr2Cu3-xMxO7+y 的製備和其特性,而 M 是為 Fe 和 Ti元素.雖然純相的 YSr2Cu3O7+y 較難製備,但當以其它陽離子取代 Cu 時則可穩定這相位;在 YSr2Cu3-xTixO7+y (X=0.3) 與 YSr2Cu3-xFexO7+y(0.3≦ X≦1.8) 時,樣品可形成正方晶相的 YSr2Cu3-xMxO7+y 純相結構.製備出純相樣品後,再以X光粉末繞射,碘滴定,電阻率,SQUID 磁性量測和梅思堡光譜分析樣品的特性.當組成為少量金屬取代時,即 YSr2Cu3-XTixO7+y (X=0.3)與 YSr2Cu3-xFexO7+y (0.3≦X≦0.5),樣品具有超導性,其它組成樣品則為半導體.在 YSr2Cu3-xFexO7+y (X>0.5) 系統中,傳導電子的活化能隨著 Fe含量增加而增大; 其磁性亦隨 Fe 的含量增加而變化,當 0.3≦X≦0.5 時,為反磁性是超導體, 0.6≦X≦3.0 時,為抗鐵磁性.以X光粉末繞射數據解析晶體的結構及各個原子的位置,得知在 YSr2Cu2.7Ti0.3O7+y 樣品中,Ti 是取代在 Cu(1) 的位置; 而在 YSr2Fe3O7+y 的樣品中,其結構為正方晶相且空間群為 Pm3m.由梅思堡光譜實驗可知,當少量 Fe 取代 Cu 時,Fe 是同時取代兩種 Cu 位置即 Cu(1) 和 Cu(2),且取代 Cu(2) 的比例會隨著 Fe 的含量增加而增加; 但當 Fe 含量逐漸增多時,則 Fe 不再只有兩種環境位置且其結構也有明顯改變.