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钇钡铜氧(YBCO)多晶 X射线衍射(XRD)图样
任之韵 贾丰源 为什么小仪器不行 算晶胞常数 标出峰、miller指数 Ybco简介
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报告内容 钇钡铜氧(YBCO)简介 实验原理和过程 实验结果 超导材料 晶胞结构 实验中心仪器Leybold失败原因
江湾先进材料楼Bruker D8 实验结果 NaCl单晶与多晶对比 钇钡铜氧组分分析
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YBaCuO简介 钇钡铜氧，或称钇钡铜氧化物、YBCO，是化学式为YBa2Cu3O7的化合物。它是第一个制得转变温度在液氮沸点(77K)以上的材料。 现在YBCO的制取以相应的硝酸盐和氧化物为原料。 YBa2Cu3O7-x的超导性质与x值（氧含量）很有关系，只有满足0≤x≤0.5的材料在Tc温度下有超导性，当x~0.07时其转变温度最高，为95K。
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晶胞参数 a = 3.82 Å b = 3.89 Å c = Å
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实验原理和过程 X射线衍射原理—Bragg公式：2𝑑 sin 𝜃 =𝑘𝜆 实验中所用的样品： NaCl单晶：晶胞参数5.64Å NaCl多晶
Ba₂Cu₃YO₆₊ₓ多晶
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Bragg公式：2𝑑 sin 𝜃 =𝑘𝜆
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实验仪器 物理教学实验中心Leybold X射线衍射仪 江湾先进材料楼Bruker D8 钼靶 G-M计数器最大计数率：~5000 铜靶
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实验准备
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样品研磨
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样品研磨
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实验仪器
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实验仪器
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实验仪器
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NaCl单晶
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NaCl 单晶 - Linear scale
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NaCl 单晶 - Log scale
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3个峰值 2𝜃 d(Å) I(f) h k l 31.692 2.821 100 2 66.227 1.41 6 4 73.064 1.294 1 3 第3个峰非常弱：多晶杂质
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NaCl多晶
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NaCl 多晶 – Log scale
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7个峰值 2𝜃 d(Å) I(f) h k l 27.334 3.26 13 1 31.692 2.821 100 2 45.449 1.994 55 53.852 1.701 3 56.477 1.628 15 66.227 1.41 6 4 75.302 1.261 11
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YBCO多晶
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数据处理 – 峰值比对YBa2Cu3O6.8 2-Theta d(?) I(f) h k l 15.1645 983 15.131
5.8507 4 2 2051 22.819 3.8938 10 3 27.53 3.2373 5 1 27.728 601 27.831 3.2029 589 562 30.547 2.9241 32.507 2.7521 58 2771 32.807 2.7276 100 38.451 2.3392 11 1976 38.778 2.3203 719 40.35 2.2334 17 46.541 1.9497 13 6 2253 46.707 1.9432 20 507 47.577 1.9097 402 51.464 1.7742 383 52.572 1.7394 52.76 1.7336 487 55.235 1.6616 58.22 1.5834 29 968 58.776 1.5697 68.095 1.3758 68.544 1.3679 8 68.664 1.3658 626 68.806 1.3633 77.784 1.2269
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数据处理 – 峰值比对YBa2Cu3O7 2-Theta d(?) I(f) h k l 15.1645 983 15.169 5.8361
2 2051 22.834 3.8912 10 3 27.553 3.2346 1 27.728 601 27.892 3.196 5 589 562 30.617 2.9175 32.537 2.7496 55 2771 32.841 2.7249 100 38.511 2.3357 13 1976 38.798 2.3191 719 40.383 2.2317 14 46.632 1.9461 22 6 2253 46.724 1.9425 21 507 47.579 1.9096 12 402 51.494 1.7732 383 52.525 1.7408 52.732 1.7345 487 55.312 1.6595 968 58.205 1.5837 26 68.616 1.3666 8 68.795 1.3635 626 68.887 1.3619 77.652 1.2286 9 77.824 1.2263
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数据处理 – 峰值比对YBa2Cu4O8 （完全无法对应）
2-Theta d(?) I(f) h k l 983 2051 27.728 601 589 562 30.462 2.932 14 1 6 32.618 2.743 65 7 2771 32.976 2.714 100 1976 719 40.358 2.233 19 46.645 1.9456 24 2253 46.952 1.9336 34 2 507 47.25 1.9221 30 402 383 487 968 68.095 1.3758 5 68.544 1.3679 68.664 1.3658 8 626 68.806 1.3633 11 77.784 1.2269 3
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29°杂质峰的来源 2-Theta d(?) I(f) h k l Theta 1/(2d) 2pi/d n^2 16.707 5.302
8.354 0.0943 1.1851 4 20.499 4.329 6 10.249 0.1155 1.4514 29.15 3.061 100 14.575 0.1633 2.0527 12 31.543 2.834 3 15.771 0.1764 2.2171 14 33.783 2.651 25 16.892 0.1886 2.3701 16 35.906 2.499 17.953 0.2001 2.5143 18 37.916 2.371 18.958 0.2109 2.65 20 39.837 2.261 19.918 0.2211 2.7789 22 41.683 2.165 20.842 0.2309 2.9022 24 43.472 2.08 21.736 0.2404 3.0208 26 46.89 1.936 5 23.445 0.2583 3.2454 30 48.526 1.8745 39 24.263 0.2667 3.3519 32 50.119 1.8186 25.059 0.2749 3.455 34
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实验结论 多晶比单晶的XRD图样强度弱得多，但可以得到更多、更完整的谱线，因为多晶包含了各种取向的单晶。
钇钡铜氧(YBCO)Ba₂Cu₃YO₆₊ₓ，其中主要成分x=6.5~7，主要杂质为Y2O3，钇的其他氧化物、铜和钡的氧化物基本没有发现。
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谢谢！
