Ta对C—15相V_2Hf和V_2(Zr_(0.5)Hf_(0.5))系列声子性能的影响

本文用中子飞行时间方法对C-15相的超导材料V_2Hf,V_2Ta和V_2Hf_(0.8)Ta_(0.2)以及V_2Zr_(0.5)。Hf_(0.5)和V_2Zr_(0.5)Hf_(0.33)Ta_(0.17)的热中子非弹性散射谱作了测量,并计算出相对的广义声子态密度。结果与早先发表的Nb对C-15相V_2Zr和V_2(Hf_(0.5)Zr_(0.5))系列声子性能的影响一致:声子频率随超导转变温度T_c增加而软化,随T_c减小而硬化。这表明,对于此类材料弹性软化在一定程度上对提高T_c起了作用。结果还进一步表明V_2Zr或V_2Hf与V_2(Zr_(0.5)Hf_(0.5))之间有着质的差别,V_2Hf加Ta后,T_c增加,声子频率软化,而V_2(Zr_(0.5)Hf_(0.5))加Ta后,T_c减小,声子频率则略有硬化。这与V_2Zr和V_2(Hf_(0.5)Zr_(0.5))加Nb的结果是一致的。此结果可以用角动量分波表象的能带论方法分析电-声耦合相互作用得出的杂化理论来定性解释。     

Nb对C-15结构V_2(HfZr)系列的超导转变温度的影响

本文中研究了C-15结构V_2Hf_(1-x)Nb_x,V_2Zr_(1-x)Nb_x和V_2Hf_(0.5)Zr_(0.5-x)Nb_x系列的超导转变温度T_c与Nb合量x的关系,发现V_2Zr,V_2Hf加Nb后与V_2Hf_(0.5)Zr_(0.5)加Nb后性能显著不同。测定了V_2Zr,V_2Hf和V_2Hf_(0.5)Zr_(0.5)的X射线光电子能谱。结果表明,当Hf原子和Zr原子共存于AB_2化合物的A位上时,发生了一种增强原子间相互作用的新的电荷转移。这个事实支持由角动量分波表象能带论方法分析电声耦合超导原理的结果对四元V_2(HfZrNb)系列的超导行为提出的一种可能解释:4d-5d原子配位可能有助于提高4d导带的杂化程度,从而有利于提高超导T_c。     

(Hf_(0.5)Zr_(0.5)V_2)H_x的声子谱与超导性的关系

本文报道了用Be过滤探测器谱仪对C-15相的(Hf_(0.5)Zr_(0.5)V_2)H_x等五种样品的声子谱的测量。观察到了它们的声子谱随含氢量而变化以及声学支有规则的软化现象。表明Hf_(0.5)Zr_(0.5)V_2H_x的T_c随x的变化,主要是声学支的贡献,声学文软化有利于T_c的提高,而光学支“软化”可能会抑制超导性。     

钽(Ta)的添加对V_2(HfZr)三元C15化合物超导转变温度的影响的研究

本文研究了四元C15结构化合物V_2(ZrHfTa)超导转变温度的变化规律.发现Ta对V_2(HfZr)超导转变温度T_c的影响与组分有关.在富Hf区和富Zr区,Ta的添加都使T_c升高.而在三元系T_c峰值组分的V_2(Hf_0.5Zr_0.5)附近,T_c随Ta含量增加而下降,这与V_2Hf、V_2Zr加Ta后T_c随Ta含量增加而上升的趋势正相反,测量了样品的低温电阻、低温比热,未发现该四元系存在标志相变的温度反常区. 运用由角动量分波表象的能带论方法分析电子-声子作用得出的杂化能带理论分析本实验结果,认为V_2Hf与V_2(Zr_0.5Hf_0.5)的本质差异和加Ta后T_c完全相反的变化可能与Hf、Ta原子封闭的4f壳层电子与Zr原子的4d导带的相互作用有关.在某些化合物中4d与5d元素的相互作用有利于导带中的d-f杂化,因而对提高T_C可能是有利的.     

C-15结构(Hf,Zr,Ta)V_2和(Hf,Zr,Nb)V_2合金超导转变的压力效应研究

本文研究了C-15结构化合物(Zr_(0.5)Hf_(0.5)-xTa_x)V_2(x≤0.2)和(Hf_(0.5)Zr_(0.5-x)Nb_x)V_2(x≤0.2)的超导转变温度T_c及其压力效应T_c/P。报道了实验方法与结果。与(Hf_(1-x)Ta_x)V_2和(Zr(1-x)Ta_x)V_2的情况不同,在(Zr_(0.5)Hf_(0.5-x)Ta_x)V_2中Ta的引入使常压下的T_c下降,然而T_c/P却大为提高。因此高压下Zr_(0.5)Hf_(0.45)Ta_(0.05)V_2的T_c反而比Hf_(0.5)Zr_(0.5)V_2更高。导出了一个基于角动量分波表象能带论方法的描述压力效应的新关系式。它指出导带电子波函数中的高角动量成分变化对T_c的压力效应影响比较重要。这个公式有助于理解上述复杂的实验现象,并能合理地解释某些元素(如Cs,Ba,La等)的T_c随压力剧增的事实。     

C15相ZrV_2-H、HfV_2-H,(Hf_0.5Zr_0.5)V_2-H系的超导电性

本文研究了ZrV_2H_y系的T_(c)-y变化规律,并与HfV_2H_y及(Hf_0.5Zr_0.5)V_2H_y系的T_c-y变化规律作了比较,认为(Hf_0.5Zr_0.5)V_2H_y系中T_c峰值的出现与强化Zr原子球内4d-4f杂化有关.     

C-15超导体V_2Zr_0.5Hf_0.3Ta_0.2的低温比热

建立了绝热脉冲法比热测量装置,测量了C-15超导材料V_2Zr_0.5Hf_0.5Ta_0.2在1.5—17K温区的比热.从比热数据导出了正常态电子比热系数、德拜温度、电-声子质量增强因子,以及热力学临界场等参量.进而讨论了材料特性的微观机制.     

Ta对C—15相V2Hf和V2(Zr0.5Hf0.5)系列声子性能的影响

本文用中子飞行时间方法对C-15相的超导材料V₂Hf,V₂Ta和V₂Hf_0.8Ta_0.2以及V₂Zr_0.5。Hf_0.5和V₂Zr_0.5Hf_0.33Ta_0.17的热中子非弹性散射谱作了测量,并计算出相对的广义声子态密度。结果与早先发表的Nb对C-15相V₂Zr和V₂(Hf_0.5Zr_0.5)系列声子性能的影响一致:声子频率随超导转变温度T_c增加而软化,随T_c减小而硬化。这表明,对于此类材料弹性软化在一定程度上对提高T_c起了作用。结果还进一步表明V₂Zr或V₂Hf与V₂(Zr_0.5Hf_0.5)之间有着质的差别,V₂Hf加Ta后,T_c增加,声子频率软化,而V₂(Zr_0.5Hf_0.5)加Ta后,T_c减小,声子频率则略有硬化。这与V₂Zr和V₂(Hf_0.5Zr_0.5)加Nb的结果是一致的。此结果可以用角动量分波表象的能带论方法分析电-声耦合相互作用得出的杂化理论来定性解释。 关键词：     

高压下A15结构Nb_3Si合成条件的估计

目前,在新的超导材料的研究中,A15结构(A_3B型)化合物引起了广泛的兴趣,尤其是Nb族的A15结构超导材料都有很高的超导转变温度Tc,例如Nb_3Sn(18.3K),Nb_3(Al_(0.75) Ge_(0.25))(21.3K),而Nb_3Ge达到23K。 经验表明,在A15结构的超导体中,对同一的A原子,Tc一般随B原子质量下降而增加。例如:     

C15相(Hf_0.5—xTa_xZr_0.5)V_2H_y系超导电性研究

对C15相(Hf_0.5-xTa_xZr_0.5)V_2H,系的超导电性研究表明,该系的T_c～y关系及H影响T_c的机制与Pd-H系不同。热中子非弹性散实验的结果表明,声频支对T_c的变化是重要的.根据Jacob和Miedema的理论,对在小浓度和大浓度时,氢在不同间隙位置的分布作了理论分析,似乎当氢原子主要占据2Zr—2V间隙位置时,T_c升高.对此,本文提出一种可能的解释.     

表面和界面对声子谱的影响

运用线性系统的无穷级微扰论研究了表面和多层(AB)界面系统的声子态。结果表明,多层界面系统的声子谱发生软化或硬化(相对于原来的A或B系统)。这些软化或硬化效应可用来提高超导临界温度。     

一种制备A15化合物超导材料的新方法——微细多芯Nb/Cu挤压复合管富Sn中心扩散法

研究“微细多芯Nb/Cu挤压复合管富Sn中心扩散法”制备Nb_3Sn化合物超导材料,经700℃/24h反应扩散,样品的临界全电流密度Jc(4.2k,6.0T)=3.2×10~5A/cm~2,临界转变温度Tc=17.53k.     

Nb对C-15结构V2(HfZr)系列的超导转变温度的影响

本文中研究了C-15结构V₂Hf_1-xNb_x,V₂Zr_1-xNb_x和V₂Hf_0.5Zr_0.5-xNb_x系列的超导转变温度T_c与Nb合量x的关系,发现V₂Zr,V₂Hf加Nb后与V₂Hf_0.5Zr_0.5加Nb后性能显著不同。测定了V₂Zr,V₂Hf和V₂Hf_0.5Zr_0.5的X射线光电子能谱。结果表明,当Hf原子和Zr原子共存于AB₂化合物的A位上时,发生了一种增强原子间相互作用的新的电荷转移。这个事实支持由角动量分波表象能带论方法分析电声耦合超导原理的结果对四元V₂(HfZrNb)系列的超导行为提出的一种可能解释:4d-5d原子配位可能有助于提高4d导带的杂化程度,从而有利于提高超导T_c。 关键词：     

添加元素Ti对多芯Nb／Cu挤压管法Nb3Sn超导性能的影响

采用多芯 Nb/Cu 挤压管法制备的多芯 Nb_3Sn 超导复合线,研究了添加元素 Ti 对 Nb_3Sn反应层生长动力学及超导性能的影响.添加元素 Ti 明显提高了 Nb_3Sn 反应层生长速率.T_c值提高0.3K,H_c_2(O)提高到大约29T.在4.2K、15T 和20T 脉冲背景场下(脉冲上升时间t=10ms),J_c(Nb_3Sn)值分别达4.4×10~4A/cm~2和3.3 ×10~4A/cm~2.     

高能球磨法制备Nb_3Al超导体

利用高能球磨法制备Nb_3Al超导体,先通过高能球磨法获得Nb(Al)固溶体,然后在不超过1000℃的温度下烧结将Nb(Al)固溶体转变为Nb_3Al超导相,对其成相反应过程展开研究.研究发现高能球磨法能够获得Nb(Al)固溶体,球磨3小时为宜,时间较短不能完全形成固溶体,时间较长使原料粉末非晶化.在烧结过程中,研究了原料组分、烧结温度及时间对制得超导相性能的影响,最终获得初始原料的化学计量比为Nb∶Al=74∶26、烧结温度为900℃、烧结时间为1小时制得的Nb_3Al超导体的Tc最高,达到15.6K.由于Nb_3Al相中的Al含量偏低,导致其Tc偏低.     

超导态抑止A-15V_3Si软化的理论解释

推广我们在1977年得到的哈密顿,以包括晶格的非简谐性. 计算了在正常态和超导态沿[110]方向传播、[110]方向极化的横声子的格林函数,并得到和此声学支有关的弹性模量C_11(T)—C_12(T)C_11(T)-C_12-T的理论曲线可以调节得满足所有低温区A-15 V_3Si的实验,包括T>T_c和T相似文献   

机械合金化法制备Nb_3Al_(1-x)Si_x

采用机械合金化法制备了一系列的Nb_3Al_(1-x)Si_x(x=0~0.2)多晶样品,利用高能球磨机获得Nb(Al,Si)固溶体,然后在900℃的温度下烧结将固溶体转变为超导相.XRD测试结果表明,经3小时高能球磨后Al和Si固溶到Nb中形成Nb(Al,Si)固溶体,烧结后的样品具有较好的单相性,为A15型晶体结构,并且晶格随掺杂量的增加逐渐减小.磁性测量结果表明,纯样Nb3Al的Tc约为14K,随掺Si量的增加Tc逐渐减小.结合EDX分析,所有Nb_3Al_(1-x)Si_x样品的超导电性来源于A15相,但由于随掺杂量的增加样品中Al的含量逐渐减少导致了Tc逐渐减小.     

Bi2Sr2Ca1-xPrxCu2Oy和Bi2Sr2Ca1-xYxCu2Oy系列单晶样品输运性质的对照研究

测量了Bi2Sr2Ca1-xPrxCu2Oy(x的范围从0到0.5)和Bi2Sr2Ca1-xYxCu2Oy(x的范围从0到0.41)系列单晶样品的ab平面电阻率ρab(T).两个体系都表现出独特的掺杂效应.对掺Pr系列,超导转变温度Tc随掺杂量的增加逐渐降低,同时剩余电阻率却大幅度增加.在Pr含量达到约0.5时,体系出现了超导-绝缘体转变.对掺Y系列,观测到在某温度T*处ρab(T)偏离了对温度的线性关系,这是赝能隙打开的典型表现.t*随Y含量的增加而增加,而Tc则被迅速压制.我们预期Pr的反常磁性和掺Pr系列未观察到赝能隙有关.     

掺TiNb3Sn超导性能改善机制研究

在 Nb/Cu 挤压管法制备的多芯 Nb_3Sn 超导复合线中添加合金元素 Ti 使其超导性能特别是在高场下的临界电流密度 J_c 得到显著改善.T_c 值提高约0.3K,H_(c2)(0)值提高到大约29Tesla,在4.2K_2 15T 和20T 脉冲背景磁场下(脉冲上升时间为10ms),J_c(Nb_3Sn)值分别达到4.4×10~4A/cm~2和3.3×10~4A/cm~2.在实验事实基础上,认为在低温下(<43K)掺适量Ti 元素的 Nb_3Sn 会发生部分马氏体相变,并用此观点结合磁通钉扎基本原理,对掺适量 Ti元素 Nb_3Sn 超导性能显著改善的事实进行解释,得到了一个改善掺适量 Ti Nb_3Sn 超导性能的可能机制.     

Nb_3AI、Nb_3 (AlGe)、V_4 (HfZr)临界电流密度的上限

本文根据实验数据,用磁通线阵范性切变的钉扎理论计算了Nb_3Al、Nb_3(Al,Ge)、V_4(Hf,Zr)等高场超导体的临界电流密度(J_c)的上限,并把它们和其它高场超导体作了比较.结果表明,在直到约26T的高场范围内,Nb_3Al的J_c上限最大,大约在26T到38T的极高场范围内,Nb_3(Al,Ge)的J_c上限最大.因而在上述磁场范围内,Nb_3Al和Nb_3(Al,Ge)是最有发展潜力的高场超导体.