Hg0.9Tl0.2Ba2Ca2Cu3O8+δ在磁场下的热导

实验研究了高温超导体Hg09Tl02Ba2Ca2Cu3O8+δ的低温热导率与温度和磁场的关系,测量温度为7—20K,外加磁场为0—6T.结果表明,在不同外场下,超导体的热导率在实验温区内随温度的增加均单调增加;在固定的温度下外加磁场使超导体的热导率减小,并随外磁场的增加达到一个稳定值;热导的相对变化率κ(H)/κ(0)与磁场的关系以及热导率达到稳定值的磁场与测量温度有关.分析讨论了超导体中正常态电子在磁场下受磁通涡旋散射产生附加的热阻 关键词：     

磁场下Tl2Ba2Ca2Cu3Ox单相超导体交流磁化率的研究

测量了 Tl_2Ba_2Ca_2Cu_3O_z 单相超导体在不同外磁场及不同测量频率下的交流磁化率实部和虚部随温度的变化关系,发现实部曲线的起始转变温度 T_(onset)和虚部曲线的峰值温度 T_m,在一定测量频率下都与外磁场的2/3次方成线性关系,在一定外磁场下 T_(onset)与测量频率的对数成线性关系.并且我们认为 T_(onset)和 T_m 都不是一般意义的 T_c,而是受磁通格子熔化影响较大的特殊温度点,所以对 T_(onset)及 T_m 的研究可以反映超导体的磁通格子熔化特性,很值得进一步的研究.     

交变磁场作用下高温超导体温度变化研究

高温超导体在交变的磁场作用下,由于磁通的运动引起能量损耗,损耗的能量一部分通过超导体表面传递到冷却剂中,另一部分将使得超导体的温度升高。文中用数值的方法研究了外加磁场速度在0.0005T/s—5T/s变化情况下超导体的温度变化;当外磁场的速度由小到大变化时,超导板的状态会发生从稳定→不稳定(磁通跳跃)→稳定的变化;慢变磁场作用下超导体的温度在接近冷却剂温度的温区作微幅的周期性变化,当外加磁场速度比较大时,超导体发生磁通跳跃,温度也呈跳跃性变化,进一步加大外磁场速度,磁通和温度呈准周期的振荡型变化,而且振荡幅值随外磁场速度的增加逐渐减小,最后振荡消失,超导体在更高的温区稳定运行,温度呈周期性变化。     

准一维Cr基超导体RbCr3As3的超导能隙

RbCr₃As₃是具有[（Cr₃As₃）^-]_∞线性链的准一维超导体,超导转变温度约为6.6 K.对RbCr₃As₃单晶进行了电输运和极低温热输运性质的研究.低温下,拟合了RbCr₃As₃正常态电阻率随温度的变化,发现其满足费米液体行为.通过拟合超导转变温度随磁场的关系,得到RbCr₃As₃单晶的上临界场约为25.6 T.对RbCr₃As₃进行了零场下的极低温热导率测量,得到其剩余线性项为7.5 μW·K^-2·cm^-1,占正常态热导率值的24%.测量不同磁场下RbCr₃As₃的热导率,发现与单带s波超导体相比较,RbCr₃As₃剩余线性项随磁场增加相对较快.这些结果表明RbCr₃As₃单晶很可能是有节点的非常规超导体.     

多晶Tl2Ba2Ca2Cu3Oy超导体钉扎研究

我们测量了高温超导体 Tl_2Ba_2Ca_2Cu_3O_y 多晶样品的磁化强度弛豫及在小场,高场情形下的磁滞回线,并推出了该样品的钉扎势 U_0 在77K 的温度下随外加磁场的变化关系:当20mT<μ_0H<106mT 时,U_0∝H~(-0.1),当230mT>μ_0H>106mT,U_0∝H~(-0.8).我们认为这是由于随着外场增加,起主要作用的钉扎中心从样品中超导颗粒间钉扎转向超导颗粒内部钉扎.小场下的磁滞回线及扫描电镜形貌相表明该样品具有颗粒性质.     

Bi系2223相银包套带材在15-77K温度范围的临界电流密度和磁通钉扎

实验测量了具有较高临界电流密度J_c(J_c=1.6×10~4A/cm~2.77K,OT)的Bi系2223相银包套带材在15-77K温度范围内的临界电流密度J_c与温度和磁场的关系,实验结果用热激活磁通蠕动模型予以解释,并求出钉扎势U_0随外磁场的依赖关系,发现在0-1T外磁场范围内,U_0与外磁场H的关系为U_0=0.069H~(-0.08)(eV),其中H的单位为千高斯。     

Bi2Sr2CaCu2O8单晶的穿透深度研究

从Bi2Sr2CaCu2O8(Bi-2212)单晶临界温度下的可逆磁化强度数据中,考虑高温超导混合态涡旋线涨落对磁化强度的影响,得到穿透深度λab(T,H)的温度和磁场依赖关系.发现在温度远低于Tc时λab与温度存在T2关系.λab随磁场的增加而增加,且绝对零度下的穿透深度λab(0,H)随磁场H的变化符合经验式λab(0,H)=λ0[1+(H/H0)β] ,这里λ0、H0和β为常数.     

La0.7Ca0.3Mn1-xCrxO3 (0.01≤x≤0.60)的低温热导

测量了锰位掺Cr系列巨磁阻多晶样品La0 .7Ca0 .3Mn1-xCrxO3(0 .0 1≤x≤ 0 .6 0 )的热导 ,实验温区 77～ 30 0K .随着Cr掺杂浓度x的增加 ,热导率κ(T)在所测温区内受到的压制变大 ,但当x =0 .6 0时 ,热导值却有较大的回升 ,显示了Cr掺入对晶格结构局部涨落的影响 .随温度降低 ,低掺杂样品在MI(金属 绝缘体 )转变点附近热导率κ(T)由dκ/dT >0变成dκ/dT<0 ,而高掺杂样品无MI转变 ,热导率随温度降低而减小 ,即dκ/dT >0 ,我们认为这是由载流子处于局域或巡游状态时与晶格的相互作用不同而导致的 .     

高温超导体Tl_2Ba_2Ca_2Cu_3O_y磁性质研究

测量了高温超导体 Tl_2Ba_2Ca_3Cu_3O_y 多晶样品的磁化强度与温度及磁场的关系。发现至少在90K 到200K 的温区样品有顺磁性.顺磁磁化率为10~(-4)量级,并随温度和磁场增加而缓慢减小.样品在116K 左右以下温度出现抗磁性,它随温度和磁场而变化的速度大大超过顺磁性.这两种磁性可以共存,但在2Tesla 以上磁场中,由于两种磁性的大小可相比拟导致样品磁性质的不稳定.由实验结果得到了 H_(c2)(0).讨论了顺磁性的来源以及在 TlBaCaCuO高温超导体中引进磁性杂质作为磁通钉扎中心以提高临界电流的可能性.     

自旋冰材料Dy_2Ti_2O_7的磁单极子激发与热传导行为

本文研究了自旋冰材料Dy_2Ti_2O_7单晶中准粒子—磁单极子的激发和导热行为.测量了沿[100],[110]和[111]方向外加磁场时的热导率;细致的分析了此时磁单极子输运过程受到的影响,其中分别考虑了磁场对磁单极子能级和运动的作用.结果表明磁单极子的导热行为随磁场的变化在定性上与测量结果相符.然而通过进一步定量计算可以得出,磁单极子导热下降很可能并非Dy_2Ti_2O_7热导率变化的主导因素.     

两带超导体LaNiC_2上临界磁场的理论分析

非中心对称超导体LaNiC_2是传统BCS超导体还是能隙存在节点又或是两带超导体,目前仍然存在争议.基于此,文章用两带Ginzburg-Landau理论分析了超导体LaNiC_2的上临界磁场随温度的变化关系,计算结果与实验结果在整个温度区间内符合得很好,说明LaNiC_2是两带超导体,和陈健等人的观点一致.文章还分析了两个不同能带对上临界磁场的影响,发现相对较小的相干长度对LaNiC_2的上临界磁场影响较大.     

外磁场与温度对低温超导光子晶体低频禁带特性的影响

文中用传输矩阵法(TMM)分析了TM波垂直入时,超导光子晶体的低频禁带特性,并讨论了外磁场与温度对禁带的影响.分析结果表明:超导光子晶体存在频率从0开始的低频禁带;当没有外磁场作用时,由于超导中正常态电子的影响,低频禁带的截止频率与温度无关;有外磁场作用时,温度才对截止频率具有可调性.外加恒定磁场时,低频禁带的截止频率随温度升高而减小;而在正常态电子的作用下,温度对处在超导态超导光子晶体禁带截止频率的调节范围相对忽略正常态电子情况下减小.恒温下,通过调节外磁场来控制带隙时,正常态电子的贡献很小可忽略不计;外磁场强度增大禁带截止频率减小.当超导体完全处于正常态时,低频禁带消失.     

多自旋态离子Co替代诱导La2/3Ca1/3MnO3体系的输运反常

利用具有多自旋态的Co离子进行Mn位替代.制备了La2/3Ca1/3Mn1-xCoxO31(0≤x≤0.15)系列样品并研究了体系的结构和输运特性.结果表明,在替代范围内,样品呈现很好的单相结构,各晶格参数随替代量的增大而减小;Co替代导致体系出现电输运反常,具体表现为在居里温度Tc以下电阻-温度曲线的二次金属-绝缘转变(M-I)行为(双峰效应),且随Co替代量的增大,无论是高温峰还是低温峰,其峰值温度均向低温区移动;所不同的是,对Co替代样品而言,随外加磁场增加,高温峰值温度TPH向高温区移动,而低温峰值温度TPL.则保持不变,表现出磁场无关的特征;相应的峰值电阻率对Co替代和外加磁场表现出很强的依赖关系,随Co替代含量的增加,各峰值电阻率增加.而低温峰值电阻对Co替代更为敏感;对照样品磁特性测量结果,证明高温峰对应于未替代体系的M-I转变,低温峰对应的反常变化则与Co3 离子替代Mn4 后在体系中引入氧缺位和高的自旋态相关联.     

(Pr,La)_(2-x)Ce_xCuO_4单晶的极低温热传导行为

本文研究了Pr1.27La0.7Ce0.03CuO4和Pr2CuO4单晶的低温热导率行为,在极低温下热导率(κ)随磁场的变化显示出低场下的凹陷和高场下的平台现象.这种现象很可能是顺磁离子散射声子的作用引起的,在Pr2CuO4单晶的比热测量结果中,肖特基峰随磁场的变化关系表明样品中确实含有少量的顺磁离子,并且其零场下基态能级存在劈裂.因此,这些顺磁离子很可能是Pr4+离子.该结果表明铜氧化合物高温超导体中声子与自旋的强烈耦合作用.     

单壁碳纳米管晶格热导率的理论计算

基于线性波尔兹曼输运方程和碳纳米管的色散关系,本文研究了声子散射的Umklapp和Normal过程同时存在时单壁碳纳米管的晶格热导率,以及温度、管长和管径对它的影响.结果表明:N过程的影响在高温不能忽略;对(10,0)管而言,在低温下其导热率随温度升高迅速增大,在90 K附近达到最大值,然后逐渐开始下降;热导率与管长L的关系是κ∝ L1/2;在相同管长和温度下,热导率随管径的减小而增大.     

掺锰钙钛矿系统在外磁场下的相变与热力学性质

本文用渗流模型研究T(La1-xBx)2/3Ca1/2MnO3系统由顺磁性向铁磁性转换过程中外磁场与转换温度的关系.在平均场理论中,电阻是外磁场和温度的函数.我们发现:当外加磁场不太强时,转化温度随着外磁场的增加而线性地增加.并计算了该系统的热容量.我们理论上的计算与最近的实验观察相当符合.     

低温下实验测量庞磁电阻材料的热导率

基于低频方波脉冲加热-冷却非稳态连续测量原理,应用PPMS多物性测量系统在温区150～360 K和外磁场0～9 T下对典型的庞磁电阻材料La_(2/3)Ca_(1/3)MnO_3的热导率进行了实验研究。结果表明,在外磁场作用下庞磁材料在居里温度附近会发生明显的热导率增大(或热阻率减小)的磁致热阻现象,但磁热阻效应的程度在数值上要明显低于庞磁电阻效应。     

温度与外加磁场对近零介电常数区超导材料光学特性的影响研究

基于二流体模型,对三种结构模型就温度及外加磁场对超导材料光学特性的影响进行了研究.由于超导材料的折射率依赖于温度及外加磁场,超导材料的光学特性也随之变化.分析结果表明,TE波和TM波随温度与外加磁场的变化是一致的.在确定的温度下,超导材料光学特性随外加磁场的增加单调变化.但在确定的外磁场下,存在一转折温度,以该转折温度为分界点,超导材料的光学特性随温度表现出不同的变化规律.     

高T_c超导YBa_2Cu_3O_(7-δ)体系输运特性的研究

本文中我们测量和研究了 YBa_2Cu_3O_(7-δ) 高 T_c 体系霍耳及磁阻效应,磁场范围 0—0.7T,温度范围 90—300K.我们发现,YBa_2Cu_3O_(7-δ)体系载流子为空穴型,空穴的浓度随温度升高而增大;在 T_(c(onset))温度以上,电阻随磁场增大而减小,出现负磁阻效应;在 T_(c(onset))温度,我们观察到磁阻随磁场增大,由正变负的现象.最后,我们对实验现象进行了分析讨论,相应提出了物理模型,解释了实验结果.     

弱场下熔融织构YBa_2Cu_3O_(7-δ)样品局域磁通蠕动的实验研究

利用半导体霍尔探头测量法在液氮温度下研究了低场下圆柱状熔融织构YBa2 Cu3O7-δ样品的局域磁通蠕动行为 .对瞬时加减场样品端面局域磁场的磁弛豫 ,磁滞回线以及不同扫场速率下局域磁场的变化进行了测量 ,观察到了对数时间磁弛豫的行为 ,发现由加场和去场数据所得的激活能U0 有明显的不同 .磁滞回线测量中 ,局域点的磁场随外场几乎同步变化 ,不同扫场速率下局域磁场随外场变化的差别不大 .实验结果表明 ,外场除对样品侧面外 ,对端面也有明显的穿透 .所得U0 的不同来源于磁通线与ab平面的位置关系 .实验结果表明弱磁场下的磁测量有可能进一步发展成为获得样品的钉扎特性的简单而有效的方法