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本论文旨在探索制备高稳定性铋酸盐超导材料的新技术以及研究铋酸盐超导体的化学掺杂效应,为在该体系继续探索超导新材料提供依据。论文涉及主要研究内容如下:微观形貌可控的BaPb1-xBixO3(BPBO)样品的熔盐制备技术,性能高度稳定的Ba1-xKxBiO3(BKBO)样品的熔盐制备技术,BKBO和BPBO超导体系中的绝缘体-金属转变机理研究,La和Pr掺杂对Ba0.6K0.4BiO3样品超导电性的影响,Hg掺杂对BaPb0.75Bi0.25O3样品超导电性的影响,以及Hg掺杂对MgB2超导性能的影响。论文第三章开发出一种BPBO熔盐制备新技术。通过调整制备工艺,可控制样品的晶粒形貌和尺寸等,实现BPBO超导体的可控生长。本章最后,对制备BPBO超导体熔盐反应机理进行分析研究,突出体现了熔盐法制备BPBO样品的优越性。此为论文创新点之一。另一方面,利用固相反应法,溶胶凝胶法和高温高压法制备BaPb0.75Bi0.25O3超导体,并与熔盐法制备样品相比较,发现熔盐法制备样品的超导转变温度明显高于其它样品。熔盐法的成功应用为BPBO超导体的制备提供了一个新的途径,也为可控新型高温超导材料的研究提供了有价值的参考。在BKBO的制备过程中,开发出了一种新的熔盐制备技术。通过改良传统熔盐法,并研究反应原料配比,熔盐量,反应温度和反应时间对样品组分和超导电性的影响,成功制备出性能高度稳定的系列单相BKBO超导体。此为论文创新点之二。此研究解决了BKBO化学稳定性差和单相BKBO样品制备困难的问题,为大规模制备BKBO超导体奠定了基础。此后,将熔盐法应用于YBa2Cu3O7和NaxCoO2超导前驱体的制备,为高效低成本地制备这类氧化物超导材料提供了一个新的途径。此为论文创新点之三。熔盐法只需单步反应即可完成,操作简单方便,制备温度低,所需设备少且对设备要求较低,适合应用于大规模生产,推动BKBO及更多超导材料在实际生产中的应用进程。进一步改进熔盐法可用于制备单晶材料,为理论研究提供高品质样品。第五章和第六章分别研究掺杂对BKBO和BPBO样品晶体结构及超导电性的影响。其中La和Pr的掺杂在不同程度上抑制了Ba0.6K0.4BiO3的超导电性。Hg掺杂则导致BaPb0.75Bi0.25O3样品超导电性的“再入”现象,即随着掺杂浓度的增加,体系的超导转变经历以下过程:超导电性被抑制到完全消失然后再次进入超导相,使得超导相图中出现两个超导区。文中通过电子结构模型的构建,对这一现象的机理进行解释。此为论文创新点之四。针对BKBO和BPBO系统,分别从能带理论出发分析其绝缘体—金属转变机理,并定性分析其超导电性与宏观晶格畸变的关系,建立简单钙钛矿结构化合物中的超导模型。此为论文创新点之五。此理论的提出为在该体系中探索新超导材料提供了有价值的参考。论文最后一部分研究Hg掺杂对MgB2样品超导电性及性能的影响。高压条件下合成的Mg1.05-x(HgO)xB2样品临界电流密度显著提高。HgO与反应原料中的镁结合形成MgHg合金相,高温高压条件下,MgHg合金呈液态,均匀分布在MgB2基体中,一方面抑制晶粒长大,另一方面使氧化物杂质在MgB2样品中均匀分布,有效提高样品的临界电流密度,其机理与其它氧化物掺杂提高临界电流密度机制有本质的区别。与其它掺杂样品相比较,利用高温高压技术合成的Hg掺杂MgB2样品,杂相承载能力增强并有效提高了样品的应用性能,降低了制备过程中对反应原料纯度相当高的要求,有利于工业生产应用。此为论文创新点之六。若进一步对反应初始原料配比及反应条件进行优化,可能得到性能更为优越的产品,从而为Hg掺杂MgB2超导体提供更为有利的应用前景。