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。     

TI基高温超导单晶的生长与研究 *

在计算机控制的封闭式单晶生长炉内,采用自助熔剂法生长出最大尺寸2.0mm×2.0mm×O.3mm,典型尺寸1.0mm×1.0mm×O.1mm的TI-2223,TI-2212单晶,T_c分别达到119 K和110 K.TI的含量对晶体生长的大小、相的形成及T_c均有重要影响.TI-2212单晶的交流磁化率的虚部峰值温度 T_p和外场 H_D 的关系为(1-T_p/T_c)∝H_D^0.71(H_D//C轴)TI-2223单晶可见光区的光反射谱存在强烈的各向异性.     

决定超导临界温度的主要参量和超导体新分类

文中建议:把超导体分成A型和B型两类,前者,λ<∧;后者,λ>∧,其中1/∧是T_c级数解的收敛半径。本文分析表明了,有效声子谱对这两类超导体T_c的影响是不同的,因而决定它们T_c的主要参量以及提高T_c的方法也都不一样,决定A型超导体T_c的主要参量是λ,决定B型的是λ,因此,提高A型超导体T_c的最有效方法是增大λ;提高B型的是增大λ,本文还对T_c实验数据进行了分析,得到和上述结论相符合的结果。     

离子注入对YBa2Cu3O7-x薄膜超导性能的影响

本文报道了Ar和F离子注入对YBa₂Cu₃O_7-x超导薄膜电学性能及结构的影响,通过X射线衍射和电阻温度关系的测量研究了离子注入后YBa₂Cu₃O_7-x薄膜T_c,J_c和结构的变化。实验中发现,在低剂量注入情况下,T_c和J_c随着注入剂量的增加而下降。但是,上临界温度和X射线衍射谱却几乎保持不变。当Ar离子的注入剂量达到1.2×10¹³Ar/cm²时,样品发生金属一半导体相交。当注入剂量大于1.2×10¹³Ar/cm²时,样品的体超导性能基本上完全消失了,X射线衍射峰的强度也有所减弱,最终发生了晶态-非晶态相变,室温电阻率增加了好几个数量级。讨论了超导性能变化及金属一半导体相变的物理起因。     

金属基底上离子束辅助法生长高温超导薄膜

用离子束辅助的脉冲激光法,在多晶的金属基底上制备出了较高质量的具有双轴取向的钇稳定氧化锆(YSZ)缓冲层,缓冲层的平面内取向的最小半高宽为19°,垂直于膜面的取向的最小半高宽为4.5°.在其上外延生长的YBCO高温超导膜的临界电流J_c为2.1×10⁵A/cm²,临界转变温度T_c为90K.在优化沉积参数时发现了一些未曾报道的新现象,并分析了其原因.     

Tl-1223超导体及其复Ag带

研究了用部分熔化法制备T1-1223超导体的工艺,样品的名义组成为(Tl_0.5Pb_0.5)(Sr_0.8Ba_0.2)₂Ca₂Cu₃O_y,调整样品中Ba的含量,出现了织构的迹象,经烧结一部分熔化—退火的样品,其磁化电流在77K和1T下大于2×10⁴A/cm²,用这样的样品作原料所制备的Tl-1223复Ag带短样,在77K和0T下,J_c达2.1×10⁴A/cm²,超导带横断面的SEM显微观察表明,在1223相中夹杂了BaPbO₃和Sr-Ca-Cu-O相.     

超导临界温度理论(Ⅰ)

本文求出了Eliashberg方程在T=T_c时的解,得到了下面的临界温度级数表示式: 其中α₀(μ^*),α₁(μ^*)等系数是μ^*的函数.此式表明,T_c不仅依赖于λ,〈ω²〉和μ^*,而且依赖于有效声子谱α²F(ω)的各级矩〈ω²n〉.这是区别于前人的T_c公式最重要的一点。这说明像McMillan以及Allen和Dynes的T_c公式不仅是近似的,而主要是他们没有能正确地概括出α²F(ω)对T_c的影响.     

γ-辐照结晶聚合物的表征——用Tc表征某些聚合物的辐射交联

本工作发现,用DSC测定从熔体等速降温时辐照样品的结晶温度T_c随辐照剂量R增加而线性变低,即辐照前后样品的△T_c=T_co-T_cR=KR。依据Charlesby-Pinner方程,导出一新关系式,S+S^1/2=A+B/△T_c。已经证明,式中的T_c只与聚合物的交联度有关,与辐射交联方法和过程无关。因此,该方程可用于结晶聚合物的强化辐射交联,以获得非无规交联的瞬时G(c,1)值。本文为定量研究结晶聚合物的无规交联与非无规交联提供了一个简便的方法。     

一个与Wiener过程增量连续模有关的下极限收敛速度问题

设W(t),t≥0为标准Wiener过程,α_T为T的函数且0<α_T≤T,lim_T→∞ log(T/α_T)/loglogT=r,本文证明了 c₁(r/(1+r))^1/2≤liminf_T→∞(loglogT)^1/2max_αT≤t≤T|W(T)-W(T-t)|/{2t[log(T/t)+loglogt]}^1/2≤c₂(r/(1+r))^1/2,a.s,这儿c₁和c₂为正常数。     

有外磁场的二维Ising模型在T>Tc的能量-自旋关联函数

在标度极限下,即T→T_c+,H→0,R→∞,同时h=const·H|T—T_c|~(-15/8)固定,且很小,而r=R|T-T_c|固定,且很大时,我们研究了外磁场很小时 Ising模型的能量-自旋关联函数<σM₁,N₁^σM₁,N₂^εM₃N₃>.用集团展开方法得到其h²级与K⁰(nr)及K₁(nr)有关的领头和次领头项。     

YBCO中微结构对Jc的影响及机制

本文揭示了YBa₂Cu₃O_7-x超导陶瓷材料中微结构特征参量与临界电流密度(J_c)以及Cu-O面行为之间的关系.实验用3个样品的T_c均为90K,但他们的J_c分别为30,300和2000A/cm².结果表明,l/w≥3晶粒数,含畴晶粒数和平直晶界数这3个微结构特征参量,在YBCO超导材料中起着重要作用.研究结果还表明,这些微结构特征参量与结构中二维Cu-O面的行为密切相关,并且也是解释微结构影响J_c原因的关键.     

铋系高温超导体的低温相向高温相转变机理

研究低温相(2212相)向高温相(2223相)转变的固体反应对于制备纯高温相(T_c=110K)非常重要.本研究结果指出,从2212相(Bi₂Sr₂CaCu₂O₈)转变为2223相(Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O₁₀)有两种机理起作用. 第一种机理是2223相在Bi₂Sr₂CaCu₂O₈+CuO+Ca₂CuO₃母相中成核,然后进行生长,称为“成核机理”. 第二种机理涉及到晶粒内反应.它仅需将一层钙原子和一层CuO原子同时插入2212结构,即可形成2223结构.这是一个离子扩散过程,称为“扩散机理”. 研究使用高分辨电子显微镜在原子水平上发现了这一过程.     

La2/3Ca1/3MnOz薄膜的巨磁电阻效应及其温度关系的研究 *

在室温至液氦温区内,对良好(100)择优取向的La_2/3Ca_1/3MnO_z薄膜的磁电阻作了实验研究.发现零场下未退火样品的电阻约在T_p=72K处出现一峰值,当外加磁场后,其电阻降低,而峰值所对应的温度T_p要往高温方向移动,然而其磁电阻变化值MR=δR/R_H=(R₀-R_H)R_H的极大值却发生在25K附近,而且该值基本上不随外磁场的大小而改变.当样品在700℃t氧气中退火30min后,零场下电阻峰值往高温方向移动到230K附近,表明薄膜的Curie温度升高了.     

高TcYBa2Cu3O7/PrBa2Cu3O7超晶格的微结构分析

利用高分辨透射电子显微镜对高T_c YBa₂Cu₃O₇/PrBa₂Cu₃O₇(以下简称为YBCO/PrBCO)超晶格的微结构进行了系统的观察分析,高分辨电子显微象(HREM)表明YBCO/PrBCO超晶格层与层之间具有清晰的衬度,没有界面互扩散,通过HREM象观察,发现衬底表面的原子台阶和缺陷使薄膜最初1—2个晶胞层中出现层错等缺陷,但这些缺陷并没有向薄膜内部扩展,当薄膜厚度超过几个晶胞层后,其结构趋于完整。另外,在HREM照片上还可看出YBCO/PrBCO超晶格的调制周期存在波动,波动范围相当于一个晶胞层厚度,实验结果表明,利用YBCO/PrBCO超晶格研究CuO₂面的二维超导电性时,临界温度T_c和临界电流密度J_c的变化不仅与二维CuO₂面的失耦程度有关,还会受到各种晶格缺陷的影响,对YBCO/PrBCO超晶格和超薄YBCO膜的输运特性进行理论解释时,必须考虑衬底和晶格缺陷造成的影响。     

超导临界温度理论(Ⅱ)

在文献[1]中,我们导出了超导临界温度T-c的一个严格级数表式.本文讨论这个级数的收敛范围,以及通过解析延拓来扩展收敛范围的可能性.结论是:我们的T_c级数(指文献[1]原来的级数,或者经过延拓后的级数)在∞>λ>λ₀的整个范围内,都是收敛的.这里λ₀是Matsubara表象中使决定T_c的方程具有正实数解的最小的λ值.它实际上就是库伦赝势.因此,也许除了少数非常弱耦合的超导体以外,我们的T_c级数能适用于一切超导体.     

高T_c氧化物超导体Tl4Ba3Ca3Cu4Oy中的磁通蠕动和磁通跳跃

高T_c氧化物Tl₄Ba₃Ca₃Cu₄O_y大块超导体,在H_C1以下的磁场范围内存在着磁化反常,零场冷却样品在H_p以上磁场中的磁化强度与时间的关系的测量表明,存在着大量的磁通蠕动,并且在磁通蠕动期间伴随着磁通跳跃的发生,磁通蠕动速率与温度有关,表明与热激活有关,讨论了磁通的热激活,并且在77K的热激活能U≈0.14eV,还讨论了产生磁通跳跃的可能原因。     

在替代式无序赝一维导体中Peierls不稳定性和超导电性

本文用CPA方法计算了在赝一维导体中替代式无序对Peierls转变温度(T_p)及超导转变温度(T_c)的影响,讨论了在这些系统中探索具有稍高T_c超导体的有利条件。     

Y1-xPrxBa2Cu3O7和Y1-xCexBa2Cu3O7中的金属-绝缘体转变和超导电性

为了阐明YBa₂Cu₃O₇中Pr或Ce置换诱导的超导T_c下降和金属-绝缘体转变,提出了一个“混合局域空穴态”模型。这个模型还解释了磁测量和谱测量之间的“对立”,可以对Y_1-xPr_xBa₂Cu₃O₇和Y_1-xCe_xBa₂Cu₃O₇的大部分实验结果给出合理的说明。     

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。     

LPL3层膜的结构、磁性和磁电阻效应的研究

采用直流溅射法在 ( 1 0 0 )LaAlO3 单晶基片上制备了La_0.67Sr_0.33MnO_3+δ/Pr_0.7Ca_0.3MnO_3+δ/La_0.67Sr_0.33MnO_3+δ(简称为LPL) 3层膜 .用X射线粉末衍射法(XRD)研究了系列样品的摇摆曲线和衍射全图 ,结果表明所有的样品均为高度取向的外延膜 .SQUID磁强计的测量结果证实了 3层膜中磁耦合的存在 .用常规的四端引线法测量了LSMO、PCMO和LPL 3层膜的电阻 ,分析了logρ 1 /T曲线 .由此可以得出如下结论 :具有铁磁性的PCMO中间层在 3层膜中可能起到了内磁场的作用 ,使得LSMO膜的顺磁性被削弱 ,这个作用与外加磁场的作用一样 ,降低了 ρ_max,增大了由金属到半导体的转变温度T_p;PCMO中间层还诱发了LSMO的能隙中的态密度的变化 .以上两个原因使得在零场中样品的电阻率和T_p 随着中间层PCMO的厚度变化而明显变化 .