铋系超导体晶格振动行为X射线衍射研究

本文利用变温X射线衍射方法研究了铋系高温超导相晶格振动行为。变温X射线衍射的研究工作集中在(002)晶面上,它能反映与超导电性有密切关系的Cu-O层和Bi-O层的晶格振动信息。在温度为130和200K附近的两个温度区间上,(002)峰的衍射强度I(T)与晶格常数C(T)随温度变化的异常行为表明在超导转变温度T。以上,(002)晶面出现了明显的晶格软化效应。结合Mssbauer谱的研究结果,我们认为Cu-O层声子模的软化是超导转变的前驱效应。     

金属型非晶态InSb膜的相变和超导电性

本文利用低温蒸发凝聚技术,第一次获得了金属型非晶态InSb膜,它形成的条件是凝聚底板的温度低于120K。金属型非晶态InSb膜在凝聚温度下发生自发的第一电导跃变,样品由类液非晶态弛豫到类点阵非晶态.当退火温度T_α达到200K左右时,发生结晶相变,即第二电导跃变,并在210K达到电导峰值,形成层状结构的结晶金属相。当T_α继续升高时,这个亚稳金属相逐渐转变成结晶半导体相。实验发现金属型非晶态InSb是个超导体,其超导T_c因底板温度的不同而改变;第二电导峰值对应的亚稳结晶金属相也是一个超导相,其T_c=4.18K;在由结晶金属相向结晶半导体相逐渐转交过程中,超导相的T_c逐渐降低,转变宽度△T_c显著增加,并在T_α达到某一温度以后出现超导相变反常。     

含F铋系超导体的结构与性能机制

多种测定分析显示,F均匀地进入了超导相,取代了O(2)晶座,同时与铅及铜形成了Pb—F,Cu—F键,由于F的掺杂,无公度调制结构发生改变,点缺陷增加,产生了钉扎效应,化学压力及电子结构和化学键发生变化等,从而显著改善了铋系块材的超导物理性质。     

用高温光电子谱研究SrTiO3纳米微晶薄膜晶粒边界热力学平衡

用高温光电子谱和热重分析方法研究了SrTiO3纳米微晶材料表面.结果表明热力学平衡过程中各种离子在晶粒边界附近发生迁移和再分布以及晶格氧和气相氧间的相互转换,导致表面组分随着温度发生非常明显的变化.温度上升时体内的晶格氧离子向晶粒表面迁移,同时导致钛离子也向晶粒表面迁移并与表面的氧离子形成Ti-O团.温度下降时则发生相反过程,但后一过程比前一过程慢得多.提出一个初步的模型解释这一过程.     

用高温光电子谱研究SrTiO3纳米微晶薄膜晶粒边界热力学平衡

用高温光电子谱和热重分析方法研究了SrTiO₃ 纳米微晶材料表面 .结果表明热力学平衡过程中各种离子在晶粒边界附近发生迁移和再分布以及晶格氧和气相氧间的相互转换 ,导致表面组分随着温度发生非常明显的变化 .温度上升时体内的晶格氧离子向晶粒表面迁移 ,同时导致钛离子也向晶粒表面迁移并与表面的氧离子形成Ti O团 .温度下降时则发生相反过程 ,但后一过程比前一过程慢得多 .提出一个初步的模型解释这一过程 .     

晶体热膨胀的谐振子数学模型研究及其应用

提出了一个热膨胀的谐振子数学模型,导出了一个新的等压状态方程,据此可在很宽的温度范围内计算物质的热膨胀系数.应用本文模型,不仅能合理解释热膨胀,而且还能定量计算热膨胀.计算结果表明,计算值与实验值一致,平均误差仅0.3%.     

亚稳金属型InSb膜的电导和其超导相变反常的机理

本文用X光衍射测量了低温凝聚InSb膜相变过程中的结构,并同时测得在该结构下相应的电导。X光衍射指出,具有最高T_c的结构是六方晶系InSb相,它相应于125 kbar下的InSb结构。本文提出一个类半导体相和亚稳金属相的混合态导电模型,按此模型作了理论计算,理论较好地符合实验测得的电导温度关系并较好地解释了超导相交的反常。我们还从实验上测得亚稳金属相InSb膜和非晶态半导体InSb迭层膜的行为,解释了InSb膜亚稳中间相的T_c。     

(BaxY1-x)CuO3-y系统的超导电性

本文系统地分析了组份和制备条件(包括热处理温度、时间等)对超导氧化物(Ba_xY_1-x)CuO_3-y正常态电子输运特性和超导临界温度的影响。在x=0-0.55的组份范围内,系统经历了从半导体(绝缘体)到金属(超导体)的转变;随着组份x的增大,超导临界温度T_c单调上升。结合物相分析的结果,对该系统的高温超导电性机制和正常态输运特性作了讨论。     

四方到正交YBa2Cu3O7-δ过渡体系的超导电性

在不同的退火温度下,由空气淬火方法制备出理想正交相和典型四方相的YBa₂Cu₃O_7-δ。单相样品,以及结构介于两者之间的过渡相样品。从X光衍射、电阻温度关系、交流磁化率温度关系等实验结果我们得到了如下结论:(1)样品的结构随着淬火温度的逐渐降低而产生由四方相向正交相的过渡;(2)YBa₂Cu₃O_7-δ四方相直至2.4K都是不超导的;(3)过渡体系样品中超导临界温度的高低依赖于样品结构的正交畸变程度;(4)本文中首次发现了不超导的四方相在100K附近结构相变可能存在的证据;(5)淬火温度较高的样品在高温区(>100K)的电导特性可以用样品中氧缺位的影响加以解释。     

低通量慢中子辐照对高Tc超导体临界温度的影响及其机理探

本文研究了低通量(～10⁸n/cm²)慢中子对Bi系、Y系及其掺杂高T_c超导体临界温度T_c的影响。实验结果表明,在适量慢中子辐照后,可以明显地提高临界温度并减小超导转变宽度△T(10%—90%)。此外,本文还探讨了在适量慢中子辐照后,高T_c超导体临界温度增加和转变宽度减小的物理机理。     

考虑磁通流动效应的超导薄膜基底结构界面断裂行为研究北大核心CSCD

超导薄膜是一种采用化学涂层制备而成的多层薄膜结构,作为性能优越的导电功能结构材料,其载流能力与结构完整性直接相关.在超导薄膜制备过程中,超导层与金属基底之间的界面裂纹很难避免.因此,在载流运行过程中,由于外磁场的存在,这类界面裂纹的强度问题成为关键.为此,该文针对超导薄膜结构,以磁通量子穿透薄膜理论和线弹性断裂理论为基础,建立了研究超导层与基底界面裂纹强度问题的解析模型.深入分析了外加磁场作用下界面裂纹强度问题,得到了超导磁通流动对裂纹尖端应力场和能量释放率的影响.结果表明:磁通流动速度越大,界面裂纹尖端处应力越大且能量释放率越大,这将导致界面更容易发生裂纹破坏.该文所得结果有助于分析相关的界面裂纹问题.     

镁离子内扩散铌酸锂单晶光纤的研究

利用镁离子内扩散铌酸锂单晶光纤,实现了晶纤具有芯-包层波导结构,得到了包层晶纤的损耗比扩镁前晶纤损耗降低约14倍的好结果,并对镁离子内扩散机理、晶格发生畸变的原因等进行了分析和讨论.通过X射线衍射分析和扫描电子显微镜观察扩镁表面,发现在表面富镁层有一新化合物结构,可能是Li-Mg-Nb-O组成的三元系相结构,并提出和实验证实这一富镁层的新化合物是镁离子内扩散铌酸锂晶纤的真正扩散源.     

FeCr2-x GaxS4的磁性与巨磁电阻效应

研究了没有双交换作用的FeCr^2-x Ga_xS₄材料的磁性以及CMR效应.实验指出：Ga对Cr的替代破坏了Cr亚晶格自旋的相互作用,使体系FM性增强从而导致T_c提高,但PM到FM相变的幅度随掺杂逐渐降低.ESR给出的微观磁性指出Fe,Cr亚晶格自旋在温度低于T_c时各自是FM排列,而两者之间是AFM排列,以致对未掺杂样品,体系的宏观磁矩M相互抵消,掺杂样品在T_c将出现固有FM性. Ga掺杂使发生MR的峰值温度提高,但MR值降低.     

高温超导体的红外光谱研究

本文首次报道高温超导体的各向异性在其红外光谱中的表现行为,并在理论上进行了系统描述.通过对Y系单晶薄膜、Y系空气淬火系列样品及掺Pr的Y系样品的红外光谱研究,对Y系高温超导体的红外声子振动模进行了系统指认,并着重指出,CuO₂面内晶格振动模与超导电性存在密切关系,还讨论了这些振动对高温超导电性的作用.     

高温超导体的顺磁Meissner效应——I.超导小颗粒内的捕获磁通及顺磁磁矩的典型行为

理论和实验证明 :弱磁场下超导小颗粒内部没有捕获磁通的状态 ,其自由能最小 .对于微米尺度的超导小颗粒而言 ,在低场下冷却至低温后 ,零场升温的磁矩中几乎没有捕获磁通的贡献 ,可以认为它完全由样品的顺磁Meissner效应唯一决定 .对超导小颗粒场冷后零场升温的磁矩进行了系统研究 ,得出了顺磁磁矩随温度、时间和磁场变化的基本特征 .并且找出和研究了顺磁Meissner效应的破坏和恢复的方法及条件     

一类无穷限反常积分的敛散性及其应用

研究了一类无穷限反常积分,得到了该反常积分的值,并列举了该反常积分在概率论与数理统计中的一个应用.     

Bi2Sr2Ca1-xYxCu2Oy系超导—绝缘转变中的结构效应

研究了Bi₂Sr₂Ca_1-xY_xCu₂O_y.(BSCYCO)体系中Y替代Ca后材料从超导体向绝缘体的转变过程.研究结果表明,在替代量X=0.4附近发生的从四方到正交的结构转变是BSCYCO超导性消失的直接原因,并发现结构参数c/0.5(a+b)的变化与材料的超导—绝缘—反铁磁这一性能的转变过程有较明显的对应关系.     

超导与液晶边界层现象的数学问题

本文介绍了超导和液晶的理论中与边界层现象有关的一些数学问题,特别是与第二类超导体的表面超导态和液晶的表面近晶相有关的数学问题,汇报了近年的一些研究进展,并介绍了一些相关的未解决问题.     

反常二重积分收敛性的判定

华东师范大学数学系编《数学分析(下册)》教材在第21.8节介绍了反常二重积分收敛的定义、判定定理,作者发现教材中对本节内容的处理不够清晰,特别是没有给出定理21.19关于反常二重积分收敛等价于绝对收敛的直观解释.本文优化了该节的内容,理顺了反常二重积分收敛的判定方法,证明了无界区域上的二重积分转化为累次积分的定理,构造例子说明了反常一重积分收敛与反常二重积分收敛的本质区别.通过分析例子表明,在本文框架下判定反常二重积分收敛性及计算积分值是非常有效的.     

无穷区间反常积分中值定理的推广

积分中值定理是微积分中的重要内容之一.传统的积分中值定理是建立在定积分的概念上,而对反常积分很少涉及.文中从对无穷区间上连续函数的性质分析出发,建立和证明了无穷区间反常积分的中值定理.它是对反常积分理论和教学方面的有力补充.