最近研究发现,氧离子在铜酸盐超导体中的分布方式直接影响超导电性,这一问题重新引起人们的强烈关注。实验研究表明超导转变温度不仅受晶粒尺度影响而且与氧离子浓度直接相关。样品氧含量和氧离子密度变化与超导电性等物理性质有直接关系,特别是氧离子浓度与超导转变温度的关系又被近来的实验重新探讨。首先利用计算、XRD和正电子实验等实验手段得到的数据和结果,通过认真的分析得出Zn、Al和Co进行样品掺杂,在掺杂含量达到一定时会出现团簇效应,而且不同的掺杂浓度会产生不同类型的团簇,这些团簇在束缚能、带电荷量和析氧量等物理性质方面都存在较大区别。根据现有的实验结果发现团簇效应能很好地解释样品氧含量的改变和掺杂对样品物理性能的影响。一般而言,在对样品进行同种元素的连续掺杂时,会形成几种不同性质的团簇。在这些团簇中有一种团簇的离子平均束缚能最大,说明这种团簇最稳定而且形成的几率最大,它对样品的影响也最突出。仔细分析了Zn、Al和Co掺杂形成团簇的的各种可能方式以及对样品物理性能的影响,更重要的是根据团簇效应很好地解释了样品氧含量的变化。样品的氧离子进入的晶格位置和数量都会对超导电性产生不同的影响,氧离子数量与掺杂离子的价态以及形成团簇的类型有直接关系。通过正电子实验较深入地研究了氧离子浓度对载流子的影响特征,而且发现晶格正交一四方相变与氧离子密度有关。近来的一些实验也支持了氧离子在提高超导转变温度方面的重要地位。在进行掺杂时样品氧离子的变化会导致样品出现相的无序化。这种无序化程度越高,超导转变温度越高。比较了YBCO体系在掺杂ZnAlCo时无序化与转变温度的关系,发现转变温度的变化趋势在一定掺杂范围内与上述规律有相似性。选择了具有代表性的Zn、Al和Co等三种元素进行掺杂,为研究离子价态和离子磁性对样品的影响提供了很好的先决条件。实验结果表明Co等磁性离子掺杂对YBCO体系超导电性的抑制与离子的磁性无关。