0212型Ca3Cu2O4+Cl2-y化合物高温高压合成与研究

杨达晓; 刘清青; 高伟波; 于文; 李凤英; 靳常青

doi:10.11858/gywlxb.2007.01.003

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0212型Ca3Cu2O4+Cl2-y化合物高温高压合成与研究

杨达晓 , 刘清青 , 高伟波 , 于文 , 李凤英 , 靳常青

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0212型Ca3Cu2O4+Cl2-y化合物高温高压合成与研究

1.
中国科学院物理研究所，北京 100080；
2.
北京科技大学物理系，北京 100083

通讯作者: 杨达晓;

High Temperature and High Pressure Synthesis and Study of 0212-Type Ca3Cu2O4+Cl2-y

1.
Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China;
2.
University of Science & Technology of Beijing, Beijing 100083, China

Corresponding author: YANG Da-Xiao

摘要: 利用顶角氧掺杂机制，即以二价氧部分替代顶角一价氯，用Ag2O做氧源，在高温高压下制备了单相的Ca3Cu2O4+Cl2-y样品。X射线衍射分析发现，随着Ag2O含量的增加，Ca3Cu2O4+Cl2-y样品的晶格常数a逐渐变小，c逐渐增大，体现了空穴掺杂的本质。进行了电阻率和磁化率测量，没有发现超导性，可能是空穴载流子没有达到合适的浓度所致。
- 高温高压合成 /
- 顶角氧掺杂 /
- Ca3Cu2O4Cl2
Abstract: Using the apical oxygen doping mechanism, i. e. a partial substitution of divalence O for the monovalence Cl, we synthesized Ca3Cu2O4+Cl2-y with Ag2O under high temperature and high pressure. From X-ray diffraction composition analysis, we confirmed that Ca3Cu2O4+Cl2-y crystallizes into a 0212 structure. With increasing the content of Ag2O, we found that lattice parameters a shrinked but c increased. It suggested that it should be hole doping. We also investigated the temperature dependence of the electrical resistivity and DC magnetic susceptibility for two samples, but we didn't observe superconductivity. It maybe resulted from the too low density of hole carrier.
- high temperature high pressure synthesis /
- apical oxygen doping /
- oxychloride cuprate

[1]	Park C, Snyder R L. Structures of High-Temperature Cuprate Superconductors [J]. J Am Ceramic Society, 1995, 78(12): 3171-3194.
[2]	Conradson S D, Raistrick I D. The Axial Oxygen Atom and Superconductivity in YBa2Cu3O7 [J]. Science, 1989, 243: 1340-1343.
[3]	Mller K A. On the Oxygen Isotope Effect and Apex Anharmonicity in High-Tc Cuprates [J]. Z Phys B: Con Mat, 1990, 80(2): 193-201.
[4]	Ohta Y, Tohyama T, Maekawa S. Apex Oxygen and Critical Temperature in Copper Oxide Superconductors: Universal Correlation with the Stability of Local Singlets [J]. Phys Rev B, 1991, 43(4): 2968-2982.
[5]	Huang J, Hoffmann R D, Sleight A W. New Layered Copper Oxides Containing Double CuO2 Sheets: Ca3Cu2O4Cl2 and Ca3Cu2O4Br2 [J]. Mat Res Bull, 1990, 25: 1085-1090.
[6]	Mattheiss L F. Electronic Properties of Ca2CuO2Cl2 and Ca2CuO2Br2 [J]. Phys Rev B, 1990, 42(1): 354-358.
[7]	Vakni D, Sinha S K. Antiferromagnetism in Sr2CuO2Cl2 [J]. Phys Rev B, 1990, 41(4): 1926-1933.
[8]	Jin C Q, Wu X J, Laffez P, et al. Superconductivity at 80 K in (Sr, Ca)3Cu2O4+Cl2-y [J]. Nature, 1995, 375: 301-303.
[9]	Liu Q Q, Qin X M, Y Yu, et al. High Pressure Synthesis of a New Superconductor Sr2CuO2+Cl2-y Induced by Apical Oxygen Doping [J]. Physica C, 2005, 420: 23-29.
[10]	Wu X J, Jin C Q, Laffez P, et al. New 02(n-1)n Homologous Series Consisting of Superconducting Copper Oxyhalide of the Sr-Ca-Cu-O-Cl System [J]. Physica C, 1996, 258: 143-152.
[11]	Tatsuki T, Adachi S, Tamura T, et al. High-Pressure Synthesis and Superconductivity of Sr-Ca-Cu-O-Cl Compounds with 0212-Type and 0223-Type Structure [J]. Physica C, 1998, 306: 67-74.

[1]	靳常青 . 高温高压合成顶角氧掺杂型高温超导系列. 高压物理学报, 2004, 18(1): 4-9 . doi: 10.11858/gywlxb.2004.01.002
[2]	刘宏建 , 苏文辉 , 千正男 , 王一峰 , 吴代鸣 , 崔硕景 . 高温高压下CeTbO3合成过程中电阻的动态测试研究. 高压物理学报, 1988, 2(2): 146-152 . doi: 10.11858/gywlxb.1988.02.008
[3]	刘宏建 , 王一峰 , 杨景海 , 李莉萍 , 苏文辉 , 关中素 , 于宝贵 . 高温高压合成的SrSiO3:Eu3+Bi3+的结构及其对发光特性的影响. 高压物理学报, 1990, 4(4): 284-290 . doi: 10.11858/gywlxb.1990.04.008
[4]	刘宏建 , 李莉萍 , 王一峰 , 苏文辉 . 常压烧结和高压合成Nd2-xCexCuO4的结构特征与导电性质. 高压物理学报, 1991, 5(3): 161-168 . doi: 10.11858/gywlxb.1991.03.001
[5]	靳常青 . Cu-系高温超导系列. 高压物理学报, 2003, 17(4): 241-246 . doi: 10.11858/gywlxb.2003.04.001
[6]	朱嘉林 , 禹日成 , 李凤英 , 靳常青 . 高温高压合成电子型掺杂层状钙钛矿结构锰氧化物La2-2xCa1+2xMn2O7. 高压物理学报, 2002, 16(2): 85-93 . doi: 10.11858/gywlxb.2002.02.002
[7]	王怀玉 , 章立源 , 刘福绥 , 王恩哥 . 高压下高温超导材料YBa2Cu3O7的电子结构. 高压物理学报, 1990, 4(3): 194-203 . doi: 10.11858/gywlxb.1990.03.005
[8]	熊玉峰 , 姚玉书 , 黄运开 , 贾顺莲 , 金铎 , 赵忠贤 . 铜氧化合物超导体Pr1-xCaxBa2Cu3O7-的高压合成. 高压物理学报, 1999, 13(2): 81-86 . doi: 10.11858/gywlxb.1999.02.001
[9]	韩磊 , 刘宝昌 , 李文敏 , 刘影 . CrB2的高温高压合成与物性研究. 高压物理学报, 2014, 28(4): 394-398. doi: 10.11858/gywlxb.2014.04.002
[10]	周建十 . 高氧压合成产物La2CuO4+的相变研究. 高压物理学报, 1992, 6(3): 169-174 . doi: 10.11858/gywlxb.1992.03.002
[11]	张树华 . TC4、16Mn合金及Al2O3陶瓷的高温弹性模量. 高压物理学报, 1995, 9(2): 133-138 . doi: 10.11858/gywlxb.1995.02.008
[12]	李莉萍 , 魏诠 , 刘宏建 , 郑大方 , 苏文辉 . 高温高压合成CeTbO3+的XPS研究. 高压物理学报, 1994, 8(3): 184-189 . doi: 10.11858/gywlxb.1994.03.005
[13]	王一峰 , 苏文辉 , 千正男 , 马贤锋 , 阎学伟 . 稀土焦绿石化合物R2Fe4/3W2/3O7的高温高压稳定性研究和X射线相分析. 高压物理学报, 1988, 2(4): 296-304 . doi: 10.11858/gywlxb.1988.04.002
[14]	刘宏建 , 刘维娜 , 关中素 , 孙淑兰 , 苏文辉 . 高温高压下SrB4O7：Eu2+玻璃的晶化. 高压物理学报, 1994, 8(3): 161-165 . doi: 10.11858/gywlxb.1994.03.001
[15]	曲艳东 , 李晓杰 , 赵铮 , 欧阳欣 . 爆轰和燃烧法合成SrAl2O4：Eu2+，Dy3+纳米发光粉. 高压物理学报, 2008, 22(2): 175-180 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.02.011
[16]	刘清青 , 王福仁 , 李凤英 , 陈良辰 , 禹日成 , 靳常青 , 李延春 , 刘景 . Ba2CuO2Cl2的高压合成及原位高压结构稳定性研究. 高压物理学报, 2008, 22(1): 95-98 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.020
[17]	吴云龙 , 熊玉峰 , 戴闻 , 李克强 , 姚玉书 , 金铎 . 高压增氧T相 R2CuO4+（R=Nd~Tm）低温磁性研究. 高压物理学报, 2004, 18(4): 339-344 . doi: 10.11858/gywlxb.2004.04.009
[18]	韩翠英 , 邵惠民 , 林蔚 , 宋巍 , 贾顺连 , 姚希贤 . 压力对HgBa2Ca2Cu3O8+y超导转变温度的影响. 高压物理学报, 1996, 10(1): 6-11 . doi: 10.11858/gywlxb.1996.01.002
[19]	禹日成 , 朱嘉林 , 李凤英 , 刘振兴 , 靳常青 , 李树有 , I.G.Voigt-Martin . 高压固相反应法合成具有理想Ruddlesden-Popper结构的Ca4Mn3O10层状化合物. 高压物理学报, 2002, 16(3): 161-166 . doi: 10.11858/gywlxb.2002.03.001
[20]	苏作鹏 , 张铁臣 , 杜勇慧 . 高压高温下B2O3与Mg和Li3N的反应. 高压物理学报, 2006, 20(3): 277-280 . doi: 10.11858/gywlxb.2006.03.009

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0212型Ca3Cu2O4+Cl2-y化合物高温高压合成与研究

通讯作者: 杨达晓;

1. 中国科学院物理研究所，北京 100080；
2. 北京科技大学物理系，北京 100083

收稿日期: 2006-09-27
录用日期: 2006-12-30
网络出版日期: 2007-03-05

关键词:

摘要: 利用顶角氧掺杂机制，即以二价氧部分替代顶角一价氯，用Ag2O做氧源，在高温高压下制备了单相的Ca3Cu2O4+Cl2-y样品。X射线衍射分析发现，随着Ag2O含量的增加，Ca3Cu2O4+Cl2-y样品的晶格常数a逐渐变小，c逐渐增大，体现了空穴掺杂的本质。进行了电阻率和磁化率测量，没有发现超导性，可能是空穴载流子没有达到合适的浓度所致。