Confirmation of the pesence of trivalent copper and peroxidic oxygen in superconducting YBa2Cu3O7-x materials and approval of their dependence on annealing procedure

Tavčar, Gabrijela; Ogorevc, Božidar; Vudnik, V.; Pejovnik, S.

doi:10.1016/0921-4534(91)90273-2

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Physica C: Superconductivity

1991

DOI: 10.1016/0921-4534(91)90273-2

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Confirmation of the pesence of trivalent copper and peroxidic oxygen in superconducting YBa2Cu3O7-x materials and approval of their dependence on annealing procedure

Gabrijela Tavčar¹,

Božidar Ogorevc²,

V. Vudnik³

et al.

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“…[2][3][4][5][6][7][8][9][10][11] In addition, some authors have found some of these methods to be suitable for determining the Cu(III)/ Cu(II) ratio. By using a rotating ring-disk electrode, Rosamilia et al investigated a YBaCuO superconductor that was placed on a disk in various acidic solutions.12 Other authors have used cyclic voltammetry to measure the Cu(III) content in highly alkaline aqueous solutions' 3,14 and non-aqueous media.15,16 Other electroanalytical methods used for this purpose include chronopotentiometry" and coulometric titratlons.l8, 19 The carbon-paste electrode is another useful approach to the problem.…”

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Voltammetric Measurement of the Cu(III)/Cu(II) Ratio and Oxygen Content in YBa2Cu3O7-x Superconductive Materials with a Carbon-Paste Electrode

1996

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The Cu(III)/Cu(II) content ratio of five YBa2Cu30,-x high-temperature (Ta, ca. 95 K) superconductive materials prepared under various final heating conditions was determined by differential-pulse voltammetry in an alkaline-supporting electrolyte (0.01 M NaOH). Samples were mixed into a carbon-paste electrode and deposited onto a glassy-carbon surface. A simple calculation method based on voltammetric recordings was used to evaluate the stoichiometric coefficient of oxygen, which is of major interest in the characterization of the physical (conductive and superconductive) properties of these compounds. The thus-obtained results were compared with those provided by classical iodometry. The influence of several instrumental and preparative analytical variables on the voltammograms were studied.

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Voltammetric Measurement of the Cu(III)/Cu(II) Ratio and Oxygen Content in YBa2Cu3O7-x Superconductive Materials with a Carbon-Paste Electrode

1996

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Existierende und hypothetische intermediärvalente AgII/AgIII- und AgII/AgI-Fluoride als potentielle Supraleiter

Grochala

Hoffmann

2001

Angew. Chem.

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Um ihr Potential als leitende oder supraleitende Materialien abzuschätzen, untersuchen wir die Kristallstrukturen und die magnetischen Eigenschaften der heute bekannten etwa 100 binären, ternären und quaternären AgII‐ und AgIII‐Fluoride im festen Zustand. Das AgII‐Kation befindet sich in diesen Verbindungen im Allgemeinen in einer verzerrt‐oktaedrischen Umgebung, entweder in einer unendlichen [AgF]+‐Kette oder in [AgF2]‐Schichten. Manchmal findet man auch diskrete quadratisch‐planare [AgF4]2−‐ Ionen. Das AgIII‐Kation tritt meist in der Form isolierter quadratisch‐planarer [AgF4]−‐Ionen auf. AgIII(d8)‐Systeme sind typischerweise diamagnetisch. Demgegenüber führt das reichhaltige Spektrum an koordinativen Umgebungen des AgII (d9) in binären und ternären Fluoriden zu sehr vielfältigen magnetischen Eigenschaften, die von Paramagnetismus über temperaturunabhängigen Paramagnetismus (charakteristisch für halbgefüllte Bänder und metallisches Verhalten) und Antiferromagnetismus bis hin zu schwachem Ferromagnetismus reichen. AgII und AgIII weisen dieselben d‐Elektronenzahlen auf wie CuII (d9) bzw. CuIII (d8). F− und O2− sind isoelektronische Ionen mit abgeschlossener Schale (s2p6). Sowohl F− als auch O2− sind Liganden mit schwachem Feld. Im Lichte dieser Ähnlichkeiten und auf der Basis einiger experimenteller Hinweise untersuchen wir Analogien zwischen den supraleitenden Cupraten (CuII/CuIII‐O2−‐ und CuII/CuI‐O2−‐Systemen) und den formal gemischtvalenten AgII/AgIII‐F−‐ und AgII/AgI‐F−‐Phasen. Zu diesem Zweck berechneten wir die elektronischen Strukturen einiger strukturell charakterisierter binärer und ternärer Fluoride von AgI, AgII und AgIII und vergleichen die Ergebnisse mit ähnlichen Rechnungen für Oxocuprat‐Supraleiter. Elektronische Niveaus in der Nachbarschaft des Fermi‐Niveaus (x2−y2 oder z2) haben üblicherweise stark gemischten Ag(d)/F(p)‐Charakter und sind Ag‐F‐antibindend, sodass sie die Möglichkeit zur effizienten Schwingungskopplung bieten (wie dies für d9‐Systeme mit bedeutendem kovalenten Bindungsanteil typisch ist). Gemäß unseren Rechnungen liegt dies nicht nur an einer zufälligen Koinzidenz der Orbitalenergien; überraschenderweise weist die Ag‐F‐Bindung in AgII‐ und AgIII‐Fluoriden tatsächlich bedeutende kovalente Anteile auf. Die elektronische Zustandsdichte am Fermi‐Niveau (DOSF) von Silberfluoriden wie auch die Frequenzen der Metall‐Ligand‐Streckschwingungsmoden sind denen von Kupferoxiden ähnlich. Die oben geschilderten Eigenschaften deuten darauf hin, dass geeignet löcher‐ oder elektronendotierte AgII‐Fluoride gute BCS‐Supraleiter sein könnten. Wir analysieren ein Komproportionierungs‐/Disproportionierungs‐Gleichgewicht in löcherdotierten AgII‐Fluoriden und das mögliche Auftreten von Löchern im F(p)‐Band. Möglicherweise lässt sich bei diesen Fluoriden eine Überschneidung der Kurven der ionischen und der kovalenten Bindung (entsprechend der Formulierung AgIII‐F−/AgII‐F0) erreichen, was zu einem erheblichen Anstieg der Schwingungskopplung führen würde.

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Real and Hypothetical Intermediate-Valence AgII/AgIII and AgII/AgI Fluoride Systems as Potential Superconductors

Grochala¹,

Hoffmann²

2001

Angew. Chem. Int. Ed.

154

168

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