固体材料低温比热测量技术综述

材料低温比热测量对新材料研究和应用具有重要意义,低温比热测量是低温物理研究领域最活跃的研究方向之一。对低温比热测量研究历史作了简单的介绍,对各种低温比热测量方法的原理、应用、发展进行了较全面的综述分析,对超低温、强磁场、放射性样品等特殊情况下比热测量作了讨论。     

精密绝热量热计的建立及复合热控材料低温比热的测定

本文建立了-190—120℃温区内精密测定各种固体材料真比热的自动绝热量热装置.测试了十一种用于航天器热控技术的复合材料低温比热参数,绘制了曲线图,编列了数据表.用量热标准物质α-氧化铝检验了仪器装置的性能,确证其精密度为±0.04％,准确度为±0.2％.分析了测量误差,导出了误差估计公式.     

(Pr,Nd)_(2/3)Sr_(1/3)MnO_3体系中的低温比热反常现象

主要研究了(Pr1-yNdy)2/3Sr1/3MnO3体系多晶样品在低温下的比热反常现象.Pr2/3Sr1/3MnO3在低温下没有比热反常现象,但随着Nd替代Pr,比热反常开始出现,峰值逐渐增加,峰值出现温度逐渐减小;在磁场的作用下,峰值减小,峰值出现温度逐渐增加;经分析,该低温比热反常现象与Schottky效应相关.     

非晶Pd_(0.775)Si_(0.165)Ag_(0.06)合金的低温电子比热

用非绝热量热法测量了非晶Pd_(0.775) Sl_(0.165),Ag_(0.06)合金在4.2—77K的比热。此合金在低温下的电子比热为4TmJ/mole.K,德拜温度θ_D为221.1K。从低温电子比热研究合金的Fermi面态密度,讨论了态密度降低的原因。     

用激光脉冲加热-降温法测量比热(500—1200K)

本文叙述了一种新的比热测试方法,即激光脉冲加热-降温法的测试原理、实验装置和试样制备过程.用纯铁作标准材料测出了c_p/ε_n与温度的关系曲线(500—1200K,c_p为比热,ε_n为等效发射率),从而求得ε_n值.c_p/ε_n实验值的均方根偏离为±3.3％、然后用本方法对纯铜试样的比热进行了测试,并与文献所载作了比较.     

离子液体[BMIM][BF_4]水溶液比热容及热工特性分析

离子液体在化工和能源领域应用研究中,其比热及热工特性尤为重要,然而目前相关的比热数据较缺乏.研究主要对离子液体[BMIM][BF4]及其水溶液的比热容进行了测定.测试系统采用耐驰DSC204HP低温高压差热仪,测试精度较高且稳定可靠.实验测试的温度范围为273.15K~423.15K,测试的离子液体摩尔浓度分别为1.0...     

EMIMAC和HMIMCl及其水溶液热力学特性实验研究

离子液体+水作为吸收式制冷工质对具有诸多优点,其热力学性质是衡量工质对优劣及热力学计算的重要基础数据.本文研究两种水溶性离子液体EMIMAC和HMIMCl及其水溶液的热力学性质,主要对这两种离子液体及其水溶液的密度和比热进行测定.密度测试采用比重天平,比热测试采用耐驰DSC204HP低温高压差热仪,测试精度较高且测试系统稳定可靠.密度实验测试的温度范围为298.15～393.15K,比热实验测试温度范围为283.15～413.15K,测试的离子液体摩尔浓度分别为1,0.8,0.6,0.4,0.2,0.研究结果为这两种离子液体的吸收式制冷应用提供了可靠的热物性数据.     

Y_(0.9)Ba_(0.1)CuO_3超导体的低温比热

测量了陶瓷超导体Y_(0.9)Ba_(0.1)CuO的低温比热,在Tc=90K附近未观察到比热跃变,而发现在12K附近存在典型的λ-相变,反映在样品中同时含有一个低Tc的超导相。从12K以上的低温比热数据计算出该超导体的德拜温度为400K左右,比热中线性项的系数较大,其中含有原子振动自由度的贡献。     

层状材料中一个简单晶格模型的比热计算

本文采用Born 势和简单立方结构计算了层状材料的晶格比热. 发现当层伏材料层厚较小时(约在十几层以内) , 界面态对晶格比热有明显影响。但随层厚增大, 比热下降, 且基本与界面态及层厚无关. 文中还比较了准周期超晶格与周期超晶格两者的晶格比热。 关键词：     

重电子金属CeCu(6-x)Nix低温电阻与比热的研究

测量了重电子金属CeCu6-xNix(x=0,005,01,015,02)01K—250K的低温电阻和5K—70K低温比热,发现样品电阻的极大值温度随着掺Ni含量的增大而急剧下降,这一现象反映少数与Ni邻近的Ce离子在极低温下磁矩的加强和整个Ce离子点阵对导电电子相干散射的减弱.与此相反,低温电子比热系数γ在较低温度下近于常数,而在8K附近因有效质量变大而明显上升,但γ明显上升的温度,对Ni的含量却不敏感,表明绝大部分Ce离子的状况并未受到影响 关键词： 重费米子系统 低温比热 低温电阻     

用于射频谐振腔的纯铌热导率的测量

铌材料的低温热导率是反映射频超导腔热稳定性的重要参数.一套新型的低温热导率测试装置研制成功,该装置不仅可以测量纯铌材料的低温热导率,同时还能够测量铌材料的临界超导温度和铌材料的剩余电阻率(RRR).本文介绍该装置的原理以及实验结果,并对铌材料的低温热导率与剩余电阻率(RRR)进行了分析.     

高温超导体的电子比热研究

在vanHove奇异性背景下,从BardeenGooperSchrieffer超导理论和二维紧束缚能带结构出发,推导了各向异性的d波序参量方程和d波的电子比热公式,并研究了在临界温度Tc处的电子比热跃变和低温下电子比热的温度行为及掺杂关系.得出了考虑到vanHove奇异性可以提高Tc处的比热跃变以及d波低温电子比热与温度的平方成线性关系的结论. 关键词：     

高温超导体的电子比热研究

在vanHove奇异性背景下,从BardeenGooperSchrieffer超导理论和二维紧束缚能带结构出发,推导了各向异性的d波序参量方程和d波的电子比热公式,并研究了在临界温度Tc处的电子比热跃变和低温下电子比热的温度行为及掺杂关系.得出了考虑到vanHove奇异性可以提高Tc处的比热跃变以及d波低温电子比热与温度的平方成线性关系的结论.     

电脉冲对多晶La0.7Ca0.3MnO3比热的影响

对电脉冲诱导的不同电阻态下La_0.7Ca_0.3MnO₃样品的比热进行了研究.实验结果表明,电脉冲导致La_0.7Ca_0.3MnO₃样品比热随电阻状态发生可逆变化.比热随电阻状态的减小而减小.低温比热拟合及不同电阻状态下的比热差与温度关系说明,声子对比热的贡献不随电阻状态变化,磁性和载流子对比热的贡献是导致La_0.7Ca_0.3MnO₃样品比热变化的原因.电脉冲诱导O离子沿一维扩展性缺陷的电化学迁移,导致材料中局部区域的O离子浓度发生变化.O离子浓度的变化导致载流子浓度的变化,同时载流子浓度的变化将使得低温下磁性耦合强度发生变化,从而导致比热发生变化. 关键词： 0.7Ca_0.3MnO₃')" href="#">La_0.7Ca_0.3MnO₃ 比热 氧离子迁移     

常压和高压合成MgB2的低温比热及两个超导能隙研究

测量了常压和高压合成MgB2超导样品6K—80K的比热,并在数据拟合中考虑了爱因斯坦振动模的贡献,得到其电子比热数据.解释了超声测量得到的德拜温度和低温比热拟合结果之间的巨大差异.并且在12K附近观察到了异常的电子比热,此异常来源于MgB2的第二个能隙.此外,对高压和常压合成对样品的影响做了初步分析. 关键词： 低温比热 MgB2 能隙     

重费米子系统及其超导电性

一、概 述 1975年发现了一个化合物CeAl3[1],其低温电子比热系数(r)达1620mJ/mol·K2,这比以往已知的材料的r值大两个数量级.由于 r∝N(EF)(其中N(EF))为费米能处的态密度),而N(EF)又与电子质量成正比(按自由电子模型),所以大r值意味着电子的有效质量大,人们称这些材料为重费米     

电脉冲对多晶La0.7Ca0.3MnO3比热的影响

对电脉冲诱导的不同电阻态下La_0.7Ca_0.3MnO₃样品的比热进行了研究.实验结果表明,电脉冲导致La_0.7Ca_0.3MnO₃样品比热随电阻状态发生可逆变化.比热随电阻状态的减小而减小.低温比热拟合及不同电阻状态下的比热差与温度关系说明,声子对比热的贡献不随电阻状态变化,磁性和载流子对比热的贡献是导致La_0.7Ca_0.3MnO₃样品比热变化的原因.电脉冲诱导O离子沿一维扩展性缺陷的电化学迁移,导致材料中局部区域的O离子浓度发生变化.O离子浓度的变化导致载流子浓度的变化,同时载流子浓度的变化将使得低温下磁性耦合强度发生变化,从而导致比热发生变化.     

Zr-Ti-Cu-Ni-Be大块非晶低温比热

测量了Zr₄₁Ti₁₄Cu_12.5Ni₁₀Be_22.5大块非晶及不同退火条件的样品在液氦温区的比热.低温下的比热数据可用电子比热和声子比热两部分的贡献来拟合,发现非晶的电子比热系数γ值比其他样品大,德拜温度从非晶到平衡相依次增大,并从电子态密度和德拜理论出发,初步解释了这种差异. 关键词： 低温比热 大块非晶     

单晶NdMnO3的比热研究

研究了低温下NdMnO3单晶的比热随温度和磁场的变化(2K≤T≤200K,0T≤H≤8T).对应于Mn磁矩亚晶格的A型反铁磁(A-AF)相变,零场下的比热曲线在85K附近出现尖锐的λ形峰,随着磁场的增加,此λ峰降低展宽而且平滑变化,这与此温度附近磁化强度的变化规律一致.与磁有序相变相关的熵变约为理论值的26%,这可能是由于磁有序涨落延续在较大温区造成的.在20K以下,比热曲线出现了明显的肩膀形状的Schottky反常,其峰值随着磁场的增加而逐渐向高温移动.考虑了低温下比热的各种贡献,根据Nd3+位有效分子场(Hmf)引起的Nd3+基态双重态(GSD)劈裂对上述现象进行了解释.通过对2K≤T≤20K,0T≤H≤8T范围内比热数据的拟合,得到了样品的GSD劈裂,德拜温度和A-AF自旋波劲度系数以及它们对磁场的依赖关系.发现GdFeO3型八面体旋转引起的A-AF结构中Mn磁矩亚晶格的铁磁成分可能是Hmf的来源.     

关于La_2CuO_(4-y)反铁磁性的研究

本文测量了三个不同制备条件的 La_2CuO_(4-y)样品以及原材料 CuO 样品在液氮温度以上的比热,实验发现四个样品在200K 附近都有明显的比热反常峰,分析表明 La_2CuO_(4-y)的比热反常并非 CuO 杂质相引起,而是样品发生反铁磁有序相变所致.在 Nèel 温度 T_N 附近,磁比热按 C_M∝1n|T-T_N|规律变化,与二维伊辛模型基本吻合,很小的熵变则表明大的零点量子自旋涨落的存在.其磁化率变化服从居里-外斯定律,并计算出 Cu^(2+)的有效磁矩为～0.6μ_B.低温下电阻按 InR∝(T_c/T)^(1/3)规律变化,表现为二维空穴导电机制.