A Study of the Mutual Substitution State of Sr, Ca in $Bi_2Sr_2-\chi_LCa_1+\chi_LCu_2O_{8+d}$ Films Prepared by LPE Method

LPE법으로 작성한 $Bi_2Sr_2-\chi_LCa_1+\chi_LCu_2O_{8+d}$ 막 (film)에서 Sr, Ca의 상호치환상태에 관한 연구

  • Sin, Jae-Su (Department of Physics, Taejon University) ;
  • Ozaki, Hajime (Department of Electrical Engineering, Waseda University)
  • Published : 1998.10.01

Abstract

EPMA and XPS on $Bi_2Sr_2-\chi_LCa_1+\chi_LCu_2O_{8+d}$($\chi_L$ = 0.01, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6) films by LPE method were performed in order to investigate Sr and Ca distributions in SrO- and Ca-layers. It is found that $T_C^{zero}$ carrier concentration and lattice parameter c monotonically decreases with increasing $\chi_L$. Sr and Ca contents in Ca-layer change in proportion to that in melt. On the other hand, in SrO-layer, Ca content strongly depends on Sr content in that layer and not on Ca content in melt. Since deficiency in SrO-layer increases and $T_C^{zero}$ creases with $\chi_L$,t is found that the deficiencies of Sr and Ca atoms in the SrO-layer has a influence on reducing $T_C^{zero}$.

LPE법을 이용하여 $Bi_2Sr_2-\chi_LCa_1+\chi_LCu_2O_{8+d}$(xL=0, 0.1, 0.2 ,0.3, 0.4, 0.5, 0.6)막(film)을 작성하여 XPS 측정과 EPMA측정을 통하여 Sro-layer와 Ca-layer에 있어서 Sr과 Ca의 상호치환 상태와 초전도특성을 조사하였다. 작성한 막(film)은 c-축으로 강하게 배향되었고, $\chi_L$(용액조성비)의 증가에 따라 임계온도 $T_C^{zero}$와 c-축의 길이는 단조로이 감소를 보였으며, Car-rier농도는 약간 감소하는 경향을 보였다. 또한, SrO-layer에서는 Sr은 $\chi_L$의 증가에 따라 감소를 보이며, Ca는 약 0.15에 포화된 후 약간 감소하였다. Ca-layer에서의 Sr과 Ca는 $\chi_L$에 비례적으로변하며, 이때 변화율은 SrO-layer보다 컸다. 이런 현상은 Sr이 양쪽 layer에서 감소하는데 비하여, Ca는 거의 Ca-layer에서만 증가함을 의미하는 것이다. $\chi_L$의 증가에 따라, SrO-layer에서의 결손은 증가를 보였으며, 이는 SrO-layer에서 결손이 임계온도 $T_C^{zero}$의 감소에 영향을 미쳤다고 생각된다.

Keywords

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