过掺杂对铁基超导体SmO1-xFδFeAs的性能影响研究

摘要

利用二次固相反应成功制备出了超导临界转变温度(Tc)为56.5K的铁基超导体SmO0.7F0.3FeAs样品，其临界电流密度Jc为2.4×105A/cm2(10K、0T)。研究发现，SmO1-xFxFeAs样品的超导临界转变温度( Tc)受F含量的强烈影响，晶格参数的变化也是诱导SmO1-xFxFeAs超导体的Tc变化的原因之一。本文也详细研究了F元素过掺杂对铁基超导体SmO1-xFδFeAs(δ＞x)制备参数和性能的影响。F元素过量时，在不降低甚至提高铁基超导体SmO1-xFδFeAs超导性能的情况下， F元素过掺杂可以一定程度的降低样品制备时的热处理温度和极大的缩短热处理时间。1100℃时保温20小时制备出的 SmO0.7F0.35FeAs和SmO0.7F0.4FeAs样品的Tc分别为56K和55K；其临界电流密度Jc分别为1.9×105A/cm2和1.7×105A/cm2 (10K、0T)。X射线衍射分析表明，F元素的过量会进一步减小样品的晶格常数，SmO0.7F0.35FeAs和SmO0.7F0.4FeAs的晶格常数分别为a=3.9233、c=8.4768和a=3.9251、c=8.4774，晶格常数的减小导致了样品的Tc的进一步提高。