新型钙钛矿铜氧材料Sr8 CaRe3 Cu4 O24的亚铁磁和轨道有序性质

用密度泛函理论和格林函数方法研究了新型钙钛矿铜氧材料Sr8CaRe3Cu4O24的电子结构和磁性性质．所得结果与实验符合得很好，表明这种材料是绝缘体，每个元胞有1.0μ8的磁矩．磁矩主要在Cu原子上，相邻Cu原子上的磁矩反平行排列．非磁的Re原子使得Cu上的d轨道有序排列，这导致这种材料有很高的居里温度（Tc≈440K）．基于密度泛函的结果，用海森伯模型描述了材料的电子自旋自由度，并用格林函数方法研究了材料有限温度下的磁性行为，所得结果和实验一致，表明自旋为1和自旋为1／2磁矩交错排列的海森伯模型可很好地描述这种材料的磁性性质．     

新型钙钛矿铜氧材料Sr8 CaRe3 Cu4 O24的亚铁磁和轨道有序性质

用密度泛函理论和格林函数方法研究了新型钙钛矿铜氧材料Sr8CaRe3Cu44O24的电子结构和磁性性质.所得结果与实验符合得很好,表明这种材料是绝缘体,每个元胞有1.0μB的磁矩.磁矩主要在Cu原子上,相邻Cu原子上的磁矩反平行排列.非磁的Re原子使得Cu上的d轨道有序排列,这导致这种材料有很高的居里温度(TC≈440K).基于密度泛函的结果,用海森伯模型描述了材料的电子自旋自由度,并用格林函数方法研究了材料有限温度下的磁性行为,所得结果和实验一致,表明自旋为1和自旋为1/2磁矩交错排列的海森伯模型可很好地描述这种材料的磁性性质.     

铁砷新超导材料的合成研究

文章简单介绍了作者在铁砷基材料的合成方面所取得的一系列工作进展.首先介绍了在空穴型掺杂的1111系统中发现超导电性的工作以及后续的发展.然后介绍厂在氟基铁砷材料AeFeAsF(Ae=Sr,Ca,Ba和Eu)方面所取得的进展以及最新的超导转变温度的记录.最后介绍一种铁砷面间距较大的新型结构材料(Sr3Sc2O5)Fe2As2的合成以及一种新型超导体(Sr4V2O6)Fe2As2(Tc=37.2 K)的发现.     

Bi2Sr2CaCu2O8掺杂MgB2的磁通钉扎特性

为了研究超导材料中高温超导相颗粒的钉扎行为，在Ar气保护条件下，采用固相反应法制备了质量百分比为0，3，5和10％BizSr2CaCu2O8含量的MgB2块状样品．用X射线衍射和扫描电子显微镜对样品进行了显微结构分析；用物理性能综合测试系统振动样品磁强计（最大磁场9T）测量了所有样品在不同磁场下的直流M（T）曲线，并测量了不同温度下的准静态磁化曲线，通过Bean临界态模型分析出Jc（H）曲线．随着掺杂量的增大掺杂后Tc基本不变，转变宽度略为增大；相比于未掺杂样品，掺杂量为3wt％样品抗磁信号和临界电流密度有较大提高．显微结构分析结果表明，部分Bi2Sr2CaCu2O8分解为Cu2O和其它杂相，有部分Bi2Sr2CaCu2O8颗粒保留在样品内部，成为有效的钉扎中心．最后本文对超导体中的高温超导相颗粒的钉扎行为进行了分析．     

Zn掺杂对1/2 S自旋梯状结构化合物Sr14Cu24O41磁性质的影响

利用固相反应法制备了Sr14Cu24O41和Sr14(Cu0.99Zn0.01)24O41的样品,X-ray衍射分析显示,样品呈较纯的单相,样品的晶格常数掺杂前后并无明显变化.测量了S=0的非磁性元素Zn部分替代S=1/2的B位Cu离子后体系低温磁性质的变化.曲线整体拟合结果表明掺Zn使得体系中居里外斯部分的贡献减少,并且由Zn引入的局域磁矩通过近邻的自旋单态与次近邻的Cu2 进行超交换相互作用形成二聚体,使系统内二聚体的个数增加并且二聚体的耦合能减小.     

缺氧条件下准一维自旋梯状结构化合物(Sr1-xCax)14Cu24O41-δ的磁化率特性研究

在空气环境中采用固相反应方法制备出三种A位Ca掺杂自旋梯状结构化合物(Sr1-xCax)14Cu24O41-δ样品(x=0,0.25,0.43)能量损失谱(EDS)分析表明,该体系ca掺杂样品均严重缺氧(分别对应的缺氧含量δ=7.64,6.99,6.67).X射线衍射(XRD)结果显示,所有样品均为单相,并且晶格常数a,b,c的值随着缺氧含量δ的增加而增大.1T直流磁场下的磁化率.温度曲线及其拟合结果表明,对无Ca掺杂样品Sr14Cu24O41-δ(δ=7.64),氧含量减少导致自旋链上空穴数的减少.自旋链上自由自旋的Cu离子数目增大,而参与二聚化的Cu离子数目略有减小;而对Ca掺杂样品(Sr1-xCax)14Cu24O41-δ,随着ca含量的增加,样品中氧缺失量降低,但Ca掺杂引起空穴减少的程度更强.     

铜配合物的光物理与电致发光性能

以中心原子为铜的磷光材料Cu4(C≡Cph)4L2[L=1，8-bis(diphenylphosphino)-3，6-dioxaoctane](简称Cu4)作为掺杂材料，选用空穴传输材料聚乙烯基咔唑(PVK)为母体材料，制作结构为ITO／Cu4PVK／TAZ／Mg：Ag／Ag的双层器件。其发光颜色随掺杂的变化而改变，在较高掺杂浓度的条件下，可观察到单纯Cu4的发光，即实现了单重态到三重态的能量转移。着重讨论了主客体材料间的能量转移过程，并研究了影响器件效率的外界因素如氧气的猝灭对Cu4发光强度的影响。     

磁性和非磁性元素掺杂的自旋梯状化合物Sr_(14)(Cu_(0.97)M_(0.03))_(24)O_(41)(M=Zn,Ni,Co)的结构和电输运性质

利用固相反应法制备了Sr14Cu24O41及其系列B位掺杂Sr14(Cu0.97M0.03)24O41(M=Zn,Ni,Co)的样品.X射线衍射分析显示,所有样品均为纯相,晶格常数a与c没有明显的变化;Zn掺杂样品晶格常数b没有明显变化,而Ni,Co掺杂样品晶格常数b分别稍有增加.选区电子衍射研究揭示:磁性元素Ni,Co及非磁性元素Zn掺杂,可能主要替代了Sr14Cu24O41结构中自旋链上的Cu原子,从而影响了自旋链上的dimer排列,破坏电荷有序超结构.电输运测量显示:Zn2+,Ni2+,Co3+离子掺杂样品的电阻率降低,但仍体现半导体行为,所有的掺杂样品都存在一个渡越温度Tρ,当TTρ时,其导电机理是以单空穴热激发导电占主要地位,在TTρ时,配对的局域化空穴的一维变程跳跃导电占主要优势;在相同的掺杂量下,非磁性元素Zn掺杂对电阻率值的影响大于磁性元素Ni,Co掺杂的影响,而磁性元素Ni,Co掺杂对渡越温度Tρ的影响大于非磁性元素Zn掺杂的影响.     

Cu掺杂的AlN铁磁性和光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论（DFT）的总体能量平面波超软赝势方法,结合广义梯度近似（GGA）,对Cu掺杂AlN 32原子超原胞体系进行了几何结构优化,计算了Cu掺杂AlN的晶格常数,能带结构,电子态密度和光学性质.结果表明,Cu掺杂AlN会产生自旋极化状态,能带结构显示半金属性质,掺杂后带隙变窄,长波吸收加强,能量损失明显减小.同传统的稀磁半导体（DMS）相比,Cu掺杂AlN不会有铁磁性沉淀物的问题,因为Cu本身不具有磁性.因而,Cu掺杂的AlN也许是一种非常有前途的稀磁半导体. 关键词： AlN 第一性原理 铁磁性 光学性质     

空穴注入法掺杂对La_(2-x)Sr_xCu_(0.94)Ti_(0.06)O_4体系微结构的影响(英文)

本文首先在最佳掺杂的La1.85Sr0.15CuO4体系中用6%的Ti 4+取代Cu2+使其超导电性完全消失,然后用空穴注入法掺杂成功地合成了La2-xSrxCu0.94Ti0.06O4(0.15≤x≤0.39)系列多晶样品,并用X光衍射、红外透射光谱和拉曼光谱等实验手段对样品的结构、微结构以及样品中CuO6八面体的振动模进行了系统地研究.红外透射光谱和拉曼光谱测量研究结果表明,被注入的空穴将补偿那些围绕在杂质Ti周围的电子,这将导致Ti的有效价态降低并弱化CuO2面上的不对称性,使那些近邻杂质的被局域化的空穴重新变成巡游载流子,进而将重新开始对超导电性负责.     

高温高压合成顶角氧掺杂型高温超导系列

 简要介绍了(Sr,Ca)_n+1Cu_nO_2n(Cl,O)₂,即三元数法的Cl-“02n”（或四元数Cl-02(n-1)n）超导系列,简称Cl-系超导体。和通常的高温超导体不同,Cl-系的电荷库由卤化物构成,而非通常的氧化物。即Cl-系的导电区和电荷库由顶角氯连接,根据这一结构特点用“顶角氧”掺杂,高压合成了T_c≈80 K的(Sr,Ca)₃Cu₂O₄(Cl,O)₂超导体。该化合物具有和全氧化物高温超导体可比的超导性能,表明高温高压合成全新的卤氧超导新材料的潜力,以及开发卤氧化物高温超导体群的研究前景。     

(Sr,Ca)4Si3O8Cl4基质中Eu2+的发光特性研究

采用高温固相法合成Sr4-xCaxSi3O8Cl4：Eu^2＋荧光材料,利用Van Uitert公式讨论Sr4-xCaxSi3O8Cl4：Eu^2＋中yEu^2＋的晶格环境和发光特性,确定晶体中有蓝色和黄绿色两种发光中心,并讨论了它们与光谱结构的对应关系。当0〈x〈0．5,Ca^2＋固溶入Sr4Si3O8Cl4基质晶格,Eu^2＋占据八配位Si^2＋格位,晶体主要产生蓝色中心的蓝绿色发射;当0．5〈x〈2,较大的Ca^2＋掺杂使晶胞参数变小,品格中的杂质束缚激子态的束缚增强,Eu^2＋处于杂质束缚激子中心所形成的激发态能量进一步降低,发射位于长波段方向并具有较大的Stokes位移,Sr4-xCaxSi3O8Cl4：yEu^2＋主要产生黄绿色中心的黄绿色发射光。     

Robust half-metallic character and large oxygen magnetism in a perovskite cuprate

The new perovskite cuprate material Sr8CaRe3Cu4O24, which behaves ferrimagnetically and shows an unusually high Curie temperature (T(C) approximately 440 K), is found from density-functional theory calculation to display several surprising properties after hole doping or chemical substitution: (1) Half metal (HM) is realized by replacing Re with W or Mo while T(C) remains high; (2) hole-doped Sr8CaRe3Cu4O24 is also HM with high T(C). Moreover, we find that the O atoms will carry a large magnetic moment after hole doping, which is in sharp contrast to the generally accepted concept that magnetism in solids requires partially filled shells of d or f electrons in cations. The material Sr8CaRe3Cu4O24 is therefore expected to provide a very useful platform for material design and development.     

Extraction of tight binding parameters from in-situ ARPES on the continuously doped surface of cuprates

Recently we developed a technique of ozone/vacuum annealing to continuously change the doping level of the surface of Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8+x)and measured a nearly whole superconducting dome on one surface by in-situ angle-resolved photoemission spectroscopy [arXiv: 1805.06450]. Here we study the evolution of the electronic structures of Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8+)xusing this technique together with tight binding fits. The tight binding parameters are extracted to study their evolution with doping.     

Co掺杂对铁磁金属La0.8Sr0.2MnO3磁电阻影响机理

通过对La_0.8Sr_0.2Mn_1-yCo_yO₃(y≤02)饱和磁矩和输运的测量,研究了Co对La_0.8Sr_0.2MnO₃的磁电阻影响机制.结果表明,在La_0.8Sr_0.2Mn_1-yCo_yO₃（y≤02）中Co³⁺离子是低自旋态.由于Mn³⁺—O—Co³⁺—O—Mn³⁺类型的磁交换与Mn³⁺-Mn⁴⁺离子间双交换作用相比较弱,Curie温度T_C附近的磁电阻随着Co掺杂量的增加而降低.与此相反,由于Co²⁺离子与e_g巡游电子的反铁磁交换耦合作用,低温区间的磁电阻随着Co掺杂量的增加而升高. 关键词： 低自旋 磁电阻 磁交换作用     

Observation of Tunneling Gap in Epitaxial Ultrathin Films of Pyrite-Type Copper Disulfide

We report scanning tunneling microscopy investigation on epitaxial ultrathin films of pyrite-type copper disulfide.Layer-by-layer growth of CuS_(2 )films with a preferential orientation of(111)on SrTiO_3(001)and Bi_2Sr_2Ca Cu_2O_(8+)substrates is achieved by molecular beam epitaxy growth.For ultrathin films on both kinds of substrates,we observe symmetric tunneling gap around the Fermi level that persists up to~15 K.The tunneling gap degrades with either increasing temperature or increasing thickness,suggesting new matter states at the extreme twodimensional limit.     

Sr14-xCaxCu24O41的芯能级光电子发射谱

测量了准一维1/2自旋的反铁磁体系Sr14-xCaxCu24O41(x=0、3.5、6、7、8.4)多晶样品的芯能级光电子发射谱.各样品的Cu2p3/2的光电子发射谱中主峰峰位位于933.8eV左右,半高宽为3.3eV左右,拟合结果表明,当x=0时,Cu2+和Cu3+的质量分数分别为92.13%和7.87%;而Ca对A位Sr的替代对B位Cu芯能级的影响不明显,Cu2+和Cu3+的质量分数变化很小,估算得该体系中Cu离子的平均化合价为2.08;O1s的光电子发射谱中峰位位于531.0eV左右,并由于Ca对Sr的替代导致在低结合能方向出现一个小的台肩,该台肩来自于Ca-O键的贡献;Ca2p3/2的光电子发射谱中峰位位于346.4eV左右,Sr3d5/2的光电子发射谱中峰位位于133.4eV左右,证明在该体系中Ca和Sr的化合价均为+2价,没有混合价态存在.     

Combinative energy, oxygen deficiency and superconductivity in LnBa2Cu3O7-x （Ln=Nd, Er, Sm）

The correlation among the combinative energy, superconductivity, oxygen content, the position of holes in different planes, and the position of holes in the Cu(2)-O plane in LnBa2Cu3O7-x (Ln=Nd, Er, and Sin) has been investigated on the basis of a block model. The results indicate that the combinative energy decreases with increasing Tc in all of these compounds. And also, the combinative energies are obviously different with holes at different positions in the Cu(2)-O plane when the oxygen deficiency is low. However, this difference becomes less with increasing the oxygen deficiency.The effect of the holes in different positions on the combinative energy supplies some clue to the understanding of an unresolved problem, i.e. whether the distribution of carriers in the CuO2 plane is uniform or inhomogeneous. The results not only show that the structural characters, the combinative energy between two structural blocks and the superconductivity are closely interrelated in this class of compounds, but also reveal some differences among these systems. The relationship between the combinative energy and the Tc value in NdBa2Cu3O7-x shows some features different from the systems containing Er or Sm.     

Optical Response of Granular YBCO Weak Link

1.IntroductionRecently,thcrehasbecnintcrcstinthephot0resp0nse0fhigh-7'.oxidcsuperconductingfilms,espcciallywithregardtdthedctailsofthephysics0ftheph0toresponse['~'J.Fr0mtheviewpointoftheapplicationinthesuperconductingclectr0nics,thecharacteristicsofphotore-sponcse0fJosephsonjuncti0nfabricated\viththcsehigh-T.0xidcsupercondictorsandthepho-toinducedn0ncquilibriumproPerties0fthesematerialsmustbecxaminedandeva1uatcdforthedeve1opmcntofnQveIsL1pcrc0n(luctingdcviccsandJ0scphsoncbnjuncti0n.Itisf0un…