Abstract
研究ＲＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-y 和（Ｔ１，Ｐｂ，Ｂｉ）m Ｃａn-1(Ｓｒ，Ｂａ）2 Ｃｕnｏm+4（ｍ＝１，２；ｎ＝１）系統，以探究高溫超導氧化物的結構，磁性及超導性間的相互關係，並進而尋找高尋找高溫超導體的物理機制。ＲＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-y 系統（Ｒ＝Ｙ，Ｌａ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｔｈ）具有Ｐｍｍｍ空間群的四方晶體結構，超導變遷溫度為９０Ｋ，但若Ｒ為Ｓｃ，Ｅｒ，之化合物中，於低溫（Ｔ＜３Ｋ）時呈顯反鐵磁性排列，其發生機制可能來自稀土離子間的磁矩交互作用。小的顆粒尺寸，大的穿透深度，小的相干長度，磁束的凍結，及樣本的不均勻性等因素都可能是此類超導體無法獲得完美抗磁性的原因。從（ＲI-x Ｒx ′）Ｂａ2 Ｃｕ3 Ｏ7 系統中，發現無秩序排列的稀土離子很難影響其傳輸性質及超導性質。在Ｒ（Ｂａ2-X Ｓｒx ）Ｃｕ3 Ｏ7 中發現ｘ≦１•２具有單相的四方晶體結構，且晶格體積，氧含量及超導性隨著ｘ值的增加而逐漸減少。利用射頻濺鍍法及網版印刷塗敷法已在Ｙ2 ＢａＣｕＯ5 陶瓷基板上完成ＹＢａ2 Ｃｕ3Ｏ7 膜的製作，再經過９２５℃，６小時的熱處理，可得射頻濺鍍薄膜的Ｔc ＝８４Ｋ，塗敷法的膜之Ｔc ＝８９Ｋ。在不含Ｃａ的（Ｔｌ，Ｐｂ，Ｂｉ）m （Ｓｒ，Ｂａ）2 ＣｕＯm+4 （ｍ＝１，２）的系統中，發現經由稀土元素（Ｒ＝Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ）部分取代Ｓｒ，可穩定此系統的超導結構及增強其超導性。此外，並探討Ｒ0.5 Ｔ3 Ｂ2 及ＲＴ3 Ｂ2 三元過渡（Ｔ）稀土硼化合物間的晶格結構及傳輸性質。從單晶Ｘ光繞射實驗解得Ｌａ1-x Ｒｈ3 Ｂ2 （ｘ＝０•８１）晶化成空間群為Ｐ６╱ｍｍｍ，晶格常數為ａ＝５•６４２（１）Ａ，Ｃ＝８•５４６（２）Ａ，Ｚ＝３，Ｄx ＝９•３７ｇ╱㎝ ，Ｄm ＝９•４９ｇ╱㎝ 的六方晶體結構。在Ｒ0.5 Ｔ3 Ｂ2 中只有Ｔ為Ｒｕ，Ｒｈ和Ｉｒ才有此種結構。這些化合物在溫度高於５０ｍＫ以上，均未發現有任何鐵磁或超導性。實驗結果亦顯示在所有ＣｅＣｏ4 Ｂ4 －型結構中反鐵磁相比鐵磁相穩定。其中ＴｂＣｏ4 Ｂ4 具有最高的ＴN （＝３•６８Ｋ），ＴｍＣｏ4 Ｂ4 有最低的ＴN （＝０•１７Ｋ），沒有觀察到ＣｅＣｏ4 Ｂ4 和ＬｕＣｏ4 Ｂ4 有磁性相變。