题目：Gd2O3掺杂对GdBa2Cu3O7-δ超导晶体生长的影响

钇系超导体是高温超导材料中研究最多和应用最为广泛的超导材料之一，受到普遍关注。其中GdBa2Cu3O7-δ超导体以其具有较高的临界温度、较大的无阻载流能力和较强的磁通捕获能力，使其在超导磁悬浮搬运系统、磁浮轴承、永久磁体、超导储能飞轮和超导电机等方面具有广泛的应用前景。本文主要研究了钆钡铜氧超导体的熔化织构生长方法及其物理性能。
本文采用顶部籽晶熔融织构方法（TSMTG）生长单畴钆钡铜氧块材。在恒温场条件下，基本找到了单畴钆钡铜氧块材在空气气氛下生长的方法。已经制备出直径分别为φ18mm和φ28mm的单畴样品，同时对GdBa2Cu3O7-δ超导块材的显微组织结构和磁悬浮力等物理性能作了初步的研究。
在制备GdBa2Cu3O7-δ超导体的过程中，需要用到GdBa2Cu3O7-δ初始粉体。本文采用传统的固态烧结法制备GdBa2Cu3O7-δ初始粉体，烧结温度为940℃，并采用多次研磨烧结的方法。
超导块材的临界电流密度Jc的大小依赖于样品的微观结构，适量的Gd2BaCuO5的添加可以有效的提高Jc。本文利用Gd2O3代替Gd2BaCuO5的添加，同样可以提高GdBa2Cu3O7-δ超导块材的性能，并且可以降低样品的成本。
为了抑制样品底部的自发成核以及MgO对样品的诱导成核，制备单畴样品时，在样品的底部垫有YBa2Cu3O7-δ+0.4molY2BaCuO5的混合物薄片，从而避免了底部的自发成核以及MgO对样品的诱导成核。
采用熔融织构的生长方法制备出了掺有Gd2O3、直径为18mm的单畴GdBa2Cu3O7-δ超导块材，Gd2O3的掺杂量分别为4wt%、6wt%、7.5wt%、10wt%。通过对样品磁悬浮力的测量，发现超导块材磁悬浮力随Gd2O3掺杂量的增加先增大后减小，当添加量为7.5wt%时，超导块材的磁悬浮力最大为6.10N。
研究了零场冷(ZFC)条件下永磁体的磁场分布对GdBa2Cu3O7-δ超导块材磁悬浮力大小的影响。实验用样品是用顶部籽晶熔融织构法(TSMTG)制备的直径为φ28mm的GdBa2Cu3O7-δ超导块材，所用的永磁体直径分别为φ10 mm、φ20 mm、φ25 mm、φ40 mm、φ50 mm，其表面最强磁场约为0.5 T。结果发现：GdBa2Cu3O7-δ超导块材的磁悬浮力随永磁体直径的增加先增加后减小，且在其直径与永磁体直径接近时，其磁悬浮力较大。