元素替代效應(yīng)中物理知識(shí)

　　元素替代效應(yīng)(effectsofatomicsubstitutions)

　　元素替代或摻雜效應(yīng)，例如對(duì)氧化物超導(dǎo)體的某種物理元素為其他某種元素部分替代或由另外元素來替代后對(duì)超導(dǎo)電性的影響程度稱元素替代效應(yīng)。由于氧化物超導(dǎo)體的CuO2平面載流子層對(duì)產(chǎn)生高溫超導(dǎo)電性起有主要作用，所以元素替代或摻雜效應(yīng)一般地有三種情況：⑴發(fā)生在非CuO2面的.元素替代對(duì)CuO2面的性質(zhì)基本無影響或無影響;⑵發(fā)生在非CuO2面的元素替代對(duì)CuO2面性質(zhì)產(chǎn)生影響;⑶發(fā)生在CuO2面上的元素替代對(duì)超導(dǎo)電性質(zhì)的影響程度。例如對(duì)Y系氧化物超導(dǎo)體YBa2Cu3O7，若用La或Nd或Sm等替代Y元素，它們對(duì)CuO2平面載流層性質(zhì)均可說無影響，它們的Tc90K均一樣，這是屬于上述⑴的情形。對(duì)鑭系氧化物超導(dǎo)體(La1-xBax)2CuO4，這里x=0.08時(shí)對(duì)應(yīng)的Tc=30K。但若用Sr或Ca替代Ba元素(x仍是0.08)，CuO2平面載流層的性質(zhì)就有變化，此時(shí)Tc分別對(duì)應(yīng)為20K和40K，這是上述⑵的情形。上述第⑶種情形，例如對(duì)鑭系的La1.85Sr0.15Cu1-xNixO4y，這里用Ni部分地替代Cu。實(shí)驗(yàn)顯示，少量的摻雜Ni即可引起Tc的急劇下降，且隨著x的逐漸增加，其導(dǎo)電行為從金屬性質(zhì)變?yōu)榘雽?dǎo)體性質(zhì)。

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