[发明专利]拓扑发光体异质相掺杂的Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O系超构超导体及其制备方法

说明书

本发明涉及一种拓扑发光体异质相掺杂的Bi(Pb)‑Sr‑Ca‑Cu‑O系智能超构超导体及其制备方法，利用拓扑发光体掺杂改善Bi(Pb)‑Sr‑Ca‑Cu‑O系超导体的超导转变温度。本发明采用水热法制备Y₂O₃:Eu³⁺/Ag(Ag的质量分数为1％)拓扑发光体，固相烧结法制备拓扑发光体异质相掺杂的Bi(Pb)‑Sr‑Ca‑Cu‑O系超导体。在外加电场作用下激励Y₂O₃:Eu³⁺/Ag拓扑发光异质相电致发光，通过电致发光影响Bi(Pb)‑Sr‑Ca‑Cu‑O系超导体的超导转变温度。通过改变掺杂剂的质量分数，研究掺杂样品的超导转变温度的变化。实验中发现掺杂样品的超导转变温度均高于纯样。

技术领域

本发明涉及一种拓扑发光体异质相掺杂的Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O系智能超构超导体及其制备方法，该智能超构超导体可以改善Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O系超导体的转变温度。

背景技术

1987年Michel发现了Bi系超导体(Bi-Sr-Cu-O超导体，其临界温度为7—22K)，虽然其临界温度不高，但却为临界温度超过100K的Bi系超导体的研究拉开了序幕。1988年，Maeda等发现了转变温度超过100K的Bi-Sr-Ca-Cu-O系超导体，从而掀起了研究者对Bi系超导体的研究热潮。Bi-Sr-Ca-Cu-O系超导体虽然称之为高温超导体，但其各项临界参数(特别是超导转变温度T_C)与大规模实用化还有很大差距，因此需要对其进行改性。但是，到目前为止，人们还没有找到一个有效的方法来提高Bi-Sr-Ca-Cu-O系超导体的超导转变温度。

Y₂O₃:Eu³⁺发光体是一种优良的稀土发光材料，其制备工艺简单、形貌相对容易控制、具有较好的稳定性，且其具有发光强度高、单色性好、量子效率高等诸多优点。并且将氧化钇制备成一种拓扑发光体可以进一步提高Y₂O₃:Eu³⁺的电致发光性能。

2011年A.Cavalleri等人利用中红外强激光脉冲诱导La_1.675Eu_0.2Sr_0.125CuO₄，使得La_1.675Eu_0.2Sr_0.125CuO₄从一个非超导相转变为一个瞬态的超导相。随后，该课题组利用相同的实验方法在La_1.84Sr_0.16CuO₄，YBa₂Cu₃O_6.5和K₃C₆₀中观察到了类似的瞬态超导电性，作者认为这是由于激光激励晶格诱导物质有了超导转变产生了瞬态超导电性，从而人们逐渐意识到可以利用光来改变材料的超导电性。

近来的一些研究表明，Y₂O₃:Eu³⁺/Ag(Ag的质量分数为1％)拓扑发光异质相掺杂Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O构成超材料超导，通过外加光场激励有望改善超导体的超导转变温度。

发明内容