مطالعه فاز مخلوط ساختاری بوسیله پراش از نمونه‌های پودری YBa2Cu3O6+x در دماهای С° ۲۰۰ و С° ٣۰۰

نویسندگان

1 دانشگاه کاشان

2 دانشگاه سالفورد

چکیده

در این پژوهش اثر اکسیژن­دهی بر نمونه­هایYBa2Cu3O6+x  در دماهای С ° ۲۰۰ و С° ٣۰۰ بررسی شده است. نتایج نشان می­دهندکه نمونه­ها با  جذب اکسیژن و درنتیجه تغییر در مقدار موازنه اتمی اکسیژن )که با مقدار x مشخص شده است) از فاز تتراگونال (T) به فاز مخلوط T+OII، که (OII) یک فاز ابر ساختاری ارتورمبیک است تغییر ساختار می­دهند.  دیده می­شود با افزایش تدریجی مقدارx، درصد حضور فاز  OIIدر مخلوط به صورت خطی افزایش یافته که البته این خود مؤید تبعیت انتقال فاز از Tبه  OIIاز قانون "انتقال فاز گیبس" بوده و لذا این انتقال فاز از نوع مرتبه اول است. حضور یک فاز پایدار  OIIکه برای موازنه اتمی اکسیژن در حدود ٧/۰x» و در دمای С° ٣۰۰ توسط برون یابی پیش­بینی می­گردد می­تواند یک اصلاح قابل توجه در نمودار فازهای ساختاری YBCO به وجود آورد. از مطالعه و تحلیل داده­ها با استفاده از روش "ریتولد" نمی­توان احتمال تشکیل یک ابرساختار در راستای c را منتفی دانست زیرا تاثیر مرزهای نا همفاز در پهن شده­گی بازتابهای [00l]  محتمل است. با اعمال عامل ساختاری "ابرساختار OII" مطالعه کمی فاز OII امکان پذیر شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

An in situ powder diffraction study of the structural mixed-phase of YBa2Cu3O6+x at 200 and 300C

چکیده [English]

In this study, the YBa2Cu3O6+x samples at temperatures 200 and 300°C, as the value of x ( the oxygen content in 0the basal plane)  increased under nearly thermodynamical equilibrium condition, the structure changed from the well- known tetragonal (T) to a mixed-phase (T+OII) region (orthorhombicII phase is a superstructure). This mixed-phase region suggests a first order T/OII phase transition with the expected linear change in the volume fraction of each phase (phase lever rule). The existence of a stable whole OII phase region around x» 0.7 at 300°C, which is indicated by extrapolation, implies a substantial correction on the YBCO’s structural phase diagram. From the full analyses of the data by Reitveld Method, the possibility of the formation of another superstructure along the c direction can not be ruled out (broadening of [00l] reflections which, presumably comes from anti phase boundary effects). By inserting the structure factor of the OII phase, we have been able to study this phase quantitatively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • orthorhombic II
  • superstructure
  • YBCO
[1]G. Ceder, M. Asta, W. C. Carter, M. Sluiter, M. E. Mann, M. Kraitchman, D. de Fontaine, "Phys", .Rev.B 41 (1990) 8698.

[2] H. F. Poulsen, N. H. Andersen, J. V. Andersen, H. Bohr, G. O. Mouritsen, "Phys" , .Rev.Lett. 66 (1991) 465.

[3] H. F. Poulsen, M. von Zimmermann, J. R. Schneider, N. H. Andersen, P. Schleger, J. Madsen, R. Hadfield, H. Casalta, R. Liang, P. Dosanjh, W. Hardy, "Phys." , Rev.B 53 (1996) 15335.

[4] R. A. Young, "The Rietveld refinement method", Oxford Univ. press (1993).

[5] J. D. Jorgensen, B. W. Veal, A. P. Paulikas, "Phys.", Rev.B 41 (1990) 1863.

[6] P. Schleger, R. A. Hadfield, H. Casalta H, N. H. Andersen, H. F. Poulsen, M. Von Zimmermann, J. R. Schneider, R. Liang, P. Dosanjh, W. N. Hardy, "Phys." , Rev.Lett. 74 (1995) 1446.

[7] R. Liang, D. A. Bonn, W. N. Hardy, "Physica C" , 236 (2000) 57.

[8] A. Algia, E. V. Anda, J. L. Moran-Lopez, "Phys." , Rev.B 42 (1990) 4288.

[9] A. G. Khachaturyan, J. W. Morris, "Phys." , Rev.Lett. 61 (1988) 215.

[10] W. Schwartz, O. Blaschko, G. Collin, F. Marucco, "Phys." , Rev.B 48 (1993) 6513.

[11] M. Zimmermann, J. R. Schneider, T. Frello, N. H. Andersen, J. Madsen, M. Kall, H. F. Poulsen, R. Liang, P. Dosanjh, W. N. Hardy, "Phys." , Rev.B 68 (2003) 104515.