2.1.1 Struktur PerovskitePerovski adalah keramik (campuran bahan padat unsur logam dengan non-logam, biasanya oksigen) yang memiliki susunan atomik utama. Bentuk idealnya dengan rumusan secara umum ABX3, yang terisi kubus terbuat dari tiga unsur kimia yang berbeda (A, B dan X) yang menunjukan perbandingan 1:1:3. Atom A dan B adalah kation logam (positif) dan atom X adalah anion non-logam (negatif). Kation A yang paling besar ada dua jenis logam dipusat masing-masing kubus, kation B mencakup semua kedelapan sudut dan anion X pada titik tengah dua belas rusuk kubus (gambar 2.1).

2.2. struktur YBa2Cu3O7-Campuran YBa2Cu3O7 adalah superkonduktor (TC = 90 K) dan memiliki simetri orthorhombik, dan memiliki dua lembar Cu-O dalam bidang ab dan rantai Cu-O sepanjang sumbu-b. Struktur ini dapat dijelaskan sebagai perovskit dengan oksigen yang defisit. Dalam gambar 2.1, B adalah kation logam Cu (jari-jari yang kecil), yang dikelilingi oleh enam ion oksigen yang menduduki lokasi X. Kation logam lokasi A ditempati oleh yttrium (dengan jari-jari lebih besar dari pada B). Dengan mengeleminasi atom oksigen dari kisi perovski yang ideal, diperoleh YBa2Cu3O7 (gambar 2.2a).Ini adalah sel satuan yang terisi. Lapisan A pada Cu-O memiliki tembaga (Cu 1) yang dikelilingi oleh empat ion oksigen Lapisan A pada BaO Lapisan A pada Cu-O, dimana (Cu 2) dikelilingi oleh lima ion oksigen membentuk polihedron Lapisan A pada yttrium, empat oksigen yang pendek

Gambar 2.1 Struktur Perovskit ABX3

Gambar 2.2 Struktur YBCO (a) struktur orthorhombik (a0 = 3,823 , b0 = 3,885 dan c0 = 11,7 ) (b) struktur tetragonal (a0 = b0 = 3,86 dan c0 = 11,7 )Sehingga urutang tumpukan pada bidang (ab) adalah Y-CuO-BaO-CuO2-BaO-CuO2-Y . Ini menjadi catatan bahwa ada rantai Cu-O sepanjang sumbu-b. Kehadiran atom oksigen dalam rantai adalah penting untuk superkonduktivitas.

Gambar 2.3 Variasi paramter sel satuan pada Y1Ba2CuO7- dengan stoikiomteri oksigen . Kekurangan oksigen cendrung ke arah dari orthorhombik Rumusan umum campuran Y1Ba2Cu3O7- dimana 0 1. Parameter kisi yang bertukar-tukar dengan mengisi oksigen (nilai-) dan untuk 0,6 adalah struktur tetragonal. Dalam Y1Ba2Cu3O6 ( = 1), tidak ada rantai oksigen (lokasi O4) dan Cu dalam sumbu-b dalam keadaan 1+. (Keadaan bukan superkonduktor). Sehingga parameter sel satuan bertukar-tukar dengan nilai dalam Y1Ba2Cu3O7- (parameter a, b dan c bertukar-tukar dengan stoikiomtri). Ini telah digambarkan dalam gambar 2.3. struktur orthorhombik untuk = 0.

2.2.1 Varisi TC dengan Stoikiometri OksigenSuhu kritis TC pada Y1Ba2Cu3O7- juga bertukar-tukar dengan nilai- dan bahan menjadi bukan superkonduktor pada 0,6 (gambar 2.5).

Gambar 2.4 Struktur kristal dengan oksigen yang tidak nampak dari perubahan rantai dalam YBa2Cu3O6,5 dan sepenuhnya oksigen tidak nampak dari YBa2Cu3O7- untuk memberikan YBa2Cu3O6 (ini dapat ditunjukan dengan menggunakan teknik difraksi neutron dan mikroskop elektron resolusi tingg bahwa oksigen yang berkurang dalam keadaan luas bidang lapisan CuO4 dan tidak piramid dalam CuO5). Setiap 1/ rantai oksigen yang hilang untuk YBa2Cu3O7-.Tc yang tinggal disekelilingnya 90 K dari = 0 sampai 0,2 (untuk = 0,25, ada perubahan secara penuh dan setengah penuh rantai oksigen) dan kemudian menunjukan puncak yang tinggi pad 60 K ketika = 0,3 0,4. TC adalah 45 K, ketika = 0,5 dan 0,75 dan tidak ada lowongan oksigen yang kosong ditemukan dalam jangkauan = 0,3 0,4, (daerah dataran tinggi). Untuk = 0,5 (antara lain YBa2CuO6,5, secara sepenuhnya ter-oksigen rantai Cu-O (sebagai YBa2Cu3O7) yang terdapat dalam sumbu-b, pertukaran dengan lowongan lokasi O4 secara punuh (seperti dalam YBa2Cu3O6) (lihat gambar 2.4).Sehingga untuk = 1,0, disini tidak ada rantai atom oksigen dan TC adalah nol. Nilai- pada sampel utamanya bergantung pada kondisi pemprosesannya, terutama pada suhu dan tekanan parsial oksigen. Bahkan meskipun itu sendiri bergantung pada suhu dan atmosfer, di bawah kondisi kesetimbangan pada suhu tinggi, transisi selalu nampak terjadi pada = 6,5.Gambar 2.6 menunjukan parameter sel untuk struktur orthorhombik pada Y-Ba-Cu-O. Lapisan CuO2 yang ganda adalah menonjolkan secara umum semua superkonduktor suhu tinggi kuprat dan dipercayai menjadi kunci terjadinya superkonduktor suhu tingggi dalam oksida ini.Struktur an-isotropik pada campuran ini dicerminkan dalam anisotrop sifat elektronik yang relevan pada bahan ini, seperti yang ditunjukan dalam tabel 2.1.

Gambar 2.5 Variasi TC suhu transisi superkonduktor pada YBa2Cu3O7- dengan stoikiometri oksigen .

Gambar 2.6 Struktur kristal orthorombik pada superkonduktor YBCO

Tabel 2.1 sifat intrinsik yang relevan pada YBa2-Cu3O7-Sejajar dengan sumbu-cSejajar dengan bidang-ab

~2 sampai 31.500104150 T~15 sampai 207.50010630 T