高压增氧T′相R2CuO4＋δ（R=Nd～Tm）低温磁性研究

T′相R2CuO4稀土铜氧化合物由于尺度效应而产生弱铁磁性行为已经被人们关注，报导了通过高温高氧压(6GPa，1000℃)合成稀土T′相R2CuO4(R=Nd，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er和Tm)化合物的结构和磁学性能。磁化率曲线显示，在低温下所有的高压增氧R2CuO4样品都出现新的低温弱铁磁性反常行为，转变温度在28K附近。新的低温弱铁磁性行为是由于CuO2面上微量氧空穴的掺入，使处于反铁磁有序CuO2面形成局域化的铁磁性团簇造成。实验证明新发现的低温弱铁磁性行为与尺度效应产生弱铁磁性行为属于完全不同的物理机制。结果还预示T′相R2CuO4稀土铜氧化合物很难通过空穴掺杂而实现超导。     

高压增氧T''相 R2CuO4+δ(R=Nd～Tm)低温磁性研究

T'相R2CuO4稀土铜氧化合物由于尺度效应而产生弱铁磁性行为已经被人们关注,报导了通过高温高氧压(6 GPa,1 000 ℃)合成稀土T'相R2CuO4(R＝Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er和Tm)化合物的结构和磁学性能.磁化率曲线显示,在低温下所有的高压增氧R2CuO4样品都出现新的低温弱铁磁性反常行为,转变温度在28 K附近.新的低温弱铁磁性行为是由于CuO2面上微量氧空穴的掺入,使处于反铁磁有序CuO2面形成局域化的铁磁性团簇造成.实验证明新发现的低温弱铁磁性行为与尺度效应产生弱铁磁性行为属于完全不同的物理机制.结果还预示T'相R2CuO4稀土铜氧化合物很难通过空穴掺杂而实现超导.     

高压增氧T′相铜氧化合物Eu_2CuO_(4+δ)低温反常磁性的研究

本文系统地研究了高氧压下合成的Ｔ′相铜氧化合物Ｅｕ２ＣｕＯ４＋δ样品的结构及磁性，发现了一个由氧掺杂引起位于２８Ｋ具有弱铁磁性特征的磁化率反常．我们的结果表明氧掺杂导致的弱铁磁性不能按稀土离子的尺度效应来解释，而可能是氧掺杂在ＣｕＯ２面形成的空穴非均匀聚集导致的局域畸变产生．本文还对Ｔ′相超导体的一些超导特性作了解释．     

氧掺杂形成的T′-R2CuO4(R=Nd,Sm,Eu)化合物中的铁磁性团簇

本文报道了一个由氧掺杂产生的T′相R2CuO4系列化合物中位于28K附近的公有的磁反常现象.分析表明磁反常的产生对应着掺杂到CuO2面上微量的空穴在反铁磁背景中形成的铁磁性团簇.文中分析了晶格畸变对铁磁团簇大小的影响.实验结果还证明顶点氧在空穴载流子在CuO2面上的传输过程中起着至关重要的作用.     

赝能隙研究新进展

对铜氧化合物超导体的母材料而言,很低水平的电子-空穴掺杂将导致反铁磁的绝缘体.增加掺杂浓度,材料可能成为导体,并且表现出复杂的物质相.以温度T为纵坐标,掺杂浓度为横坐标,超导相在T=0K以上的低温区围出一个"鸟蛋"图样,就     

(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.     

压力及高压增氧对La2-xSmxCuO4结构及输运性质的影响

 对常压、高压、高压增氧条件下合成的La_2-xSm_xCuO₄（0≤x≤2.0）结构进行了研究。常压合成样品清晰地反应出样品由T→T+T′→T′相的变化，其中，T相：0相似文献   

原子簇La8-xBaxCuO6的原子磁矩和自旋极化的电子结构研究

利用MS-Xα方法研究了化合物La2-yBayCuO4的原子磁矩和自旋极化的电子结构.理论计算得到母相氧化物La2CuO4的Cu原子磁矩为0.37μB,与实验值0.48±0.15μB基本一致. 研究结果显示, 由于Ba原子对部分La的替代,使构成化合物的基本原子簇La8-xBaxCuO6的点群对称性降低,分子轨道简并度解除,轨道杂化效应增强,减弱了氧化物的(准)二维特性,导致Cu-O层与其近邻原子层的耦合增强,因此影响了原子层间的电荷迁移方向,对Cu-O层中载流子的性质有重要影响. 由于Ba掺杂在化合物中产生的空穴,不仅进入O格点,也同时进入Cu格点,对Cu-O层上Cu和O原子价态、磁矩以及电子态密度分布有重要影响. 研究结果认为,由于掺杂产生的空穴对化合物超导电性的影响具有两面性:初期掺杂有利于产生超导电性;当掺杂较多时抑制超导电性. 这是导致La214体系的超导转变温度Tc随掺杂量y的变化(即Tc-y拱形曲线)的一个重要原因.     

类钙钛矿化合物Ca（Mn2Cu1）Mn4O12的磁性与磁电阻效应

利用固相反应法制备了名义成分为Ca(Mn2Cu1)Mn4O12的类钙钛矿锰氧化物.x射线衍射表明，为了获得较为致密的样品和减小杂相含量，可以采用高温烧结再在1073K长时间空气中退火的制备方法.样品在低温下同时存在铁磁相和反铁磁相，由于反铁磁相的存在导致样品在4.5K时的磁化强度显著降低，并在8T的高磁场下仍未达到饱和.样品呈半导体导电性质，在85K和6T磁场下磁电阻比的最大值可达-46%. 关键词： ［AC3］(B4)O12类钙钛矿锰氧化物 庞磁电阻效应 铁磁性 反铁磁性     

同时具有CuO2层和Fe2Se2O层的新型结构Pr4CuO7Fe2Se2的设计与电子结构研究

铜氧化物高温超导体和铁基高温超导体的发现,打破了基于电声耦合机理的BCS所预测的超导转变温度极限,使得人们对于超导材料的研究进入新的阶段。两者具有相似的层状结构,在掺杂引入载流子的情况下能够产生超导现象。本文报道基于已有的铜氧化物超导体Pr2CuO4和具有类超导体结构的Pr2O3Fe2Se2系列化合物,设计出一系列超导候选材料Pr4CuO7Fe2Se2,并对其电子结构进行了基于密度泛函理论的第一性原理计算研究。计算的能带结构和态密度表明,Pr4CuO7Fe2Se2整体表现出弱导电性,与已有超导体类似;具有明显的各项异性,同样为层状结构,Fe2Se2O层和CuO2层均表现出导电性,被Pr2O2层分离开,其中费米能级附近Fe2Se2O层对态密度的贡献较大,Pr2O2层几乎无导电性,z轴方向则表现出绝缘体特性。新设计结构的整体表现如同Pr2CuO4和Pr2O3Fe2Se2的结合,但是CuO2层和Fe2Se2O层的活跃能级区域又有所不同,这就使得同一环境下,单一物质中,对比研究两种层状结构的物理表现成为一种可能。     

铜氧超导电声耦合失效及强关联耦合实验证据

铜氧高温超导丰富的物理属性使BCS理论遇到严峻挑战.一系列关于电子及空穴载流子的理论和实验研究结果显示,"电声耦合"在铜氧超导电性中失效.如铜氧超导的转变温度Tc与价电子密度之间构成非单调"钟形"曲线分布,而"电声耦合"下两者之间则表现为单调指数关系.同时,Hall效应实验揭示Tc与空穴载流子浓度的关系也为"钟形"轮廓.两类实验结果一致表明,无论是空穴配对还是电子配对,铜氧超导Cooper对配对机制不符合"电声耦合"特征.另外,关于铜氧超导拆对能隙的研究,目前已获得丰富的实验结果,飞秒激光和光子反射谱测量显示,拆对能隙分别达到1.5eV左右及1.2~2.1eV,只有电耦合才能达到如此大的耦合强度.因此,电耦合的"激子"可能是建立铜氧超导微观机制的合理途径.Ginzburg早年设想的高温超导激子模式或许在铜氧化合物中实现.     

La0.1Bi0.9-xEuxFeO3化合物的结构与性能研究

利用固相反应烧结技术制备La0.1Bi0.9-xEuxFeO3系列化合物.利用X射线粉末衍射进行物相鉴定和结构分析,确定了材料的相关系:x≤0.05,材料为R3c结构相;0.08≤x≤0.12,材料为赝R3c结构相;x≥0.15是Pbnm相,其中0.15≤x≤0.20区域Pbnm相存在畸变.磁测量结果表明,材料具有弱铁磁性,对于x≤0.20材料,磁矩在x=0.12成分存在极值.利用阻抗分析仪测量了室温介电常数随成分的变化关系.讨论了材料的结构与弱铁磁性和室温介电常数间的关系.     

铜氧超导电声耦合失效及强关联耦合实验证据

铜氧高温超导丰富的物理属性使BCS理论遇到严峻挑战.一系列关于电子及空穴载流子的理论和实验研究结果显示,"电声耦合"在铜氧超导电性中失效.如铜氧超导的转变温度Tc与价电子密度之间构成非单调"钟形"曲线分布,而"电声耦合"下两者之间则表现为单调指数关系.同时,Hall效应实验揭示Tc与空穴载流子浓度的关系也为"钟形"轮廓.两类实验结果一致表明,无论是空穴配对还是电子配对,铜氧超导Cooper对配对机制不符合"电声耦合"特征.另外,关于铜氧超导拆对能隙的研究,目前已获得丰富的实验结果,飞秒激光和光子反射谱测量显示,拆对能隙分别达到1.5eV左右及1.2~2.1eV,只有电耦合才能达到如此大的耦合强度.因此,电耦合的"激子"可能是建立铜氧超导微观机制的合理途径.Ginzburg早年设想的高温超导激子模式或许在铜氧化合物中实现.     

在氧-水蒸气存在下单相Sr2(Gd,Ce)2Cu2RuO10的合成及其电学性质

传统固相反应所合成的锶系钌铜氧化物,通常总伴有少量铁磁性SrRuO3杂相.采用氧(或空气)-水蒸气混合气氛下的新型固相反应,既能成功合成锶系钌铜氧化物的前驱物纯相Sr2GdRuO6(211相), 也能进一步在相对低的温度下成功合成锶系钌铜氧1222纯相化合物RuSr2(Gd,Ce)2Cu2O10 (Ru-1222),使其中SrRuO3杂相含量大大减少.详细讨论了新型固相反应下产物的形成及其机理,并涉及SrRuO3杂相的存在对RuSr2(Gd,Ce)2Cu2O10产物电学性质的影响.结果表明,水蒸气的作用能抑制前驱物合成中SrRuO3杂相的形成,进而控制反应产物Ru-1222相中SrRuO3杂相的存在,而后者又有利于Ru-1222相超导电性的获得.     

拓扑相MoS2电子结构及光学性质的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理对二维拓扑相1T′-MoS₂和2M-MoS₂的电子结构、有效质量和光学性质进行研究,并将其与二维H-MoS₂进行对比分析.研究表明,电子有效质量大小关系为：2M-MoS₂22,空穴有效质量大小关系为：T′-MoS₂<2M-MoS₂2,但2M-MoS₂的空穴有效质量和T′-MoS₂相差不大,二者均适用于高性能电子器件.由于拓扑相1T′-MoS₂和2M-MoS₂均存在能带反转,导致带间相关性以及导带和价带的波函数重叠增强,进而光电流响应增强,二者的光学性质均优于H-MoS₂. 2M-MoS₂具有较大的吸收系数和光电导率,2M-MoS₂对红外光和紫外光有着优...     

CoxTi1-xO2-δ体材中氢退火引起的铁磁性及结构相变

利用固相反应法在700℃-1000℃不同的温度下、空气中烧结Co3O4和TiO2混合物,制备了(Co3O4)x/3(TiO2)1-x(0相似文献   

电子型超导体Sm1.85Ce0.15CuO4单晶的赝能隙行为研究

测量了在O2中退火不同时间的Sm1.85Ce0.15CuO4单晶样品的热电势S与电阻率ρ的温度依赖关系.所有的样品电阻率高温下呈现线性温度依赖行为.未退火的样品在148K发生超导转变,而退火后的样品在低温下发生金属半导体相变,其超导电性消失,表明退火引起了载流子浓度下降,体系进入欠掺杂态.随着温度降低,所有的样品ST和ρT曲线在200K附近(T)都发生斜率的改变,可以用赝能隙现象解释.热电势S在低温下出现一个正的曳引峰,意味着载流子符号发生改变,由电子型转变为空穴型 关键词： 电子型超导体 热电势 赝能隙     

Co掺杂的ZnO稀磁半导体块体的退火热处理研究

采用固相反应法制备了Zn_0.95Co_0.05O块体样品,并对其进行了不同方式的退火处理.实验表明在锌气氛中500℃退火的样品表现出铁磁性,而在真空中退火的样品却没有磁性,进一步,在锌气氛中1100℃退火的样品虽然表现出铁磁性,但其铁磁性来源于样品在锌气氛中1100℃退火过程中产生了1%左右的Co金属团簇杂质相.另外,在低温时所有样品都表现出较大的正磁电阻,认为正磁电阻效应是由于s-d电子交换相互作用引起的自旋劈裂造成的,而高场时出现的负磁电阻效应则可能归因于磁场 关键词： Co掺杂ZnO X射线衍射 铁磁性 磁电阻     

不同退火条件下Nd1.85Ce0.15CuO4-δ单晶输运性质的研究

本文测量了电子型高温超导体Nd1.85Ce0.15 CuO4-δ单晶在不同退火条件下的ab面电阻率(ρ)和热电势(S).电阻率曲线偏离了费米液体理论T2的温度依赖关系和热电势在整个测量温区(15～300 K)都为正值表明在这一体系中有两种载流子共存.基于此,我们提出了一个空穴型窄带叠加在一个电子型宽带的双能带模型.进一步的退火处理实验表明:这一理论模型能很好的解释电阻率和热电势在不同退火条件下的行为,并有助于我们分析在不同退火过程中能带的结构和填充位置的变化.在深度去氧退火过程中,能带结构保持不变的但能带填充度增加使得费米能(EF)上升了;在加氧退火过程中EF位置不变而空穴型窄带变宽了.     

HgBa2CuO4+δ中载流子分布的研究

我们根据一种结构分块模型,计算了与超导转变温度Tc密切相关的块之间相互作用能,讨论了HgBa2CuO4 δ中载流子分布对相互作用能的影响.通过计算不同氧缺陷下,空穴在不同平面以及空穴在Cu-O平面不同位置上对相互作用能的影响,研究了它们与超导电性的关联.计算表明,空穴在Cu-O面上的位置不仅明显地影响到相互作用能的大小,而且影响相互作用能随氧含量的变化趋势,该结果为我们了解载流子在Cu-O面上分布是否均匀提供了一定的线索.结果还表明,HgBa2CuO4 δ中的载流子主要分布在Cu-O平面上.