1、光對(duì)高溫超導(dǎo)材料的作用一直是科學(xué)界近年來的一個(gè)研究熱點(diǎn)?；赮Ba2Cu3O7-δ較高的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度(YBa2Cu3O7的T=93 K)，以及非理想第二類超導(dǎo)體所特有的高臨界磁場和高臨界密度，而且制備工藝安全、簡單，性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，人們對(duì)于YBCO材料光響應(yīng)的的研究熱情日益增加。本文選擇富氧YBa2Cu3O6.96陶瓷樣品作為研究對(duì)象，樣品通過傳統(tǒng)的固相反應(yīng)法制備得到，在對(duì)樣品進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)和表面形貌分析后，用Versalab系統(tǒng)對(duì)紫光激

2、光(λ=405 nm)照射下樣品的電阻以及伏安特性曲線進(jìn)行測量，研究了光對(duì)富氧YBa2Cu3O6.96陶瓷樣品的作用效果，研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:
　　首先研究了光對(duì)富氧YBa2Cu3O6.96陶瓷樣品電阻的影響。發(fā)現(xiàn)激光照射情況下，樣品正常態(tài)電阻隨著光照強(qiáng)度的增大而線性增大，并具有破壞超導(dǎo)體超導(dǎo)電性的作用，使超導(dǎo)體的轉(zhuǎn)變溫度向低溫區(qū)移動(dòng)并出現(xiàn)超導(dǎo)展寬現(xiàn)象。在樣品溫度降低的過程中樣品電阻在超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度附近出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象，而且在

3、光斑位置不變的情況下，電阻發(fā)生跳躍的溫度點(diǎn)Tpeak不受光照強(qiáng)度的影響，在實(shí)驗(yàn)所用激光器的光強(qiáng)范圍內(nèi)，樣品電阻發(fā)生跳躍前后的電阻差⊿R隨光照強(qiáng)度的增大而增大。只有當(dāng)樣品溫度降低至Tpeak以下時(shí)，其電阻隨溫度降低過程中才會(huì)發(fā)生跳躍現(xiàn)象，而且在升溫過程中，電阻隨溫度升高而增大并出現(xiàn)遲滯現(xiàn)象。此時(shí)，樣品具有比降溫過程中較大的電阻值和較低的轉(zhuǎn)變溫度，直至樣品溫度升高至256 K以上時(shí)，兩個(gè)過程中樣品電阻達(dá)到相同的值，而此時(shí)樣品內(nèi)遲滯效應(yīng)仍然存

4、在，直至樣品溫度升高至265 K時(shí)，樣品內(nèi)部的遲滯效應(yīng)才開始逐漸消失，最終在275 K時(shí)完全消失。樣品電阻在降溫過程中的跳躍現(xiàn)象與樣品內(nèi)的遲滯效應(yīng)密切相關(guān)，隨著樣品內(nèi)部遲滯效應(yīng)的逐漸消失，樣品電阻隨溫度降低的變化中才會(huì)出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象且跳躍現(xiàn)象也越來越明顯。
　　其次研究了富氧YBa2Cu3O6.96陶瓷樣品的光伏效應(yīng)及其遲滯效應(yīng)，通過測量光照下樣品的I-V特性曲線與無光照情況下進(jìn)行對(duì)比、分析最終得出結(jié)論。超導(dǎo)體與Ag電極間存在界面勢

5、，光照下超導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的光生電子——空穴對(duì)在內(nèi)建電場作用下分離開來形成光生電流，由此產(chǎn)生的電勢正是我們所測到的開路電壓Voc，300 K時(shí)系統(tǒng)內(nèi)建電場由Ag電極指向超導(dǎo)體，而50K時(shí)系統(tǒng)內(nèi)建電場由超導(dǎo)體指向Ag電極。在光照樣品正極電極附近的情況下，樣品在300K時(shí)獲得負(fù)的Voc，而在50K時(shí)將獲得正的Voc。樣品|Voc|隨著溫度降低的變化過程中存在跳躍現(xiàn)象，并與電阻發(fā)生跳躍現(xiàn)象的溫度點(diǎn)相同。升溫過程中Voc也同樣存在遲滯現(xiàn)象，并具有較降

6、溫過程中明顯的光伏效應(yīng)，直至樣品溫度升高至約276 K以上時(shí)，兩個(gè)過程中獲得的Voc達(dá)到相同值，276 K與測量光照下樣品電阻變化時(shí)所觀察到的遲滯效應(yīng)完全消失的溫度基本一致。
　　通過系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)測量，可以斷定激光照射情況下觀察到的超導(dǎo)體電學(xué)特性和光伏特性中的遲滯效應(yīng)為超導(dǎo)體內(nèi)部的本質(zhì)屬性，光照并不是這種遲滯效應(yīng)的誘因，而是將它放大并反應(yīng)在樣品電阻及Voc隨溫度的變化曲線中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為進(jìn)一步探究YBCO超導(dǎo)體的性能機(jī)理提供了新的思路