Структура YBaCuO-δ

YBa2Cu3O7-δ кристаллизуется в структуре перовскита. Элементарная ячейка орторомбическая, параметры которой равны a = 3,8185 Ǻ, b = 3,8856 Ǻ и c = 11,6804 Ǻ (рис. 1). Атомная структура характеризуется последовательностью плоскостей, симметричных относительно положения атома Y, расположенного в центре элементарной ячейки [3]:
• плоскость CuOx, включающая Cu и две вакансии O
• плоскость BaO, включая Ba и один атом O
• плоскость CuO2, включающая Cu и два атома O.
Рисунок 1. Элементарная ячейка YBa2Cu3O7-δ.
Структура зависит от содержания кислорода в соединении, другими словами, от значения δ. При δ = 1 все вакансии пусты, структура тетрагональная. Оксид YBa2Cu3O6 является электрическим изолятором. Начиная с δ = 0,65 оксид приобретает сверхпроводящие свойства; вакансии заполняются атомами кислорода, и наибольшая критическая температура наблюдается при δ, близком к 0

. Структура, включая последовательность плоскостей, характерна для всех высокотемпературных сверхпроводников на основе оксидов меди.
YBCO состоит из трех разных оксидов:
• оксид иттрия с температурой плавления Tпл = 2698 K
• оксид бария с Тпл = 2196 К
• оксид меди, имеющий температуру плавления (для CuO) Tпл = 1599 К.
Основная трудность при построении диаграммы - это чувствительность YBCO к парциальному давлению кислорода [4]. Фазовая диаграмма тройной системы при 1223 К показана на рисунке 1.
Рисунок 2. Фазовая тройная диаграмма CuO – BaO-YO1.5 при 1223 K [5]. Сверхпроводящая фаза YBa2Cu3O7-δ обозначена 123, а фазы YBa3Cu2Oδ и Y2BaCuOδ обозначены 132 и 211 соответственно.
На фазовой диаграмме при 1223 K основными фазами, включая все задействованные оксиды, являются:
YBa2Cu3O7-δ, часто называемый 123, является сверхпроводящей фазой,
YBa3Cu2Oδ - это фаза, богатая барием, известная как 132,
Y2BaCuOδ обозначается 211 или зеленой фазой