磁场对La2-x-yNdySrxCuO4体系电荷条纹相的影响

最近的研究结果表明在La2-x-yNdySrxCuO4体系中,静态电荷条纹的形成以及动态电荷条纹的运动都和晶格有一定的耦合.基于此,我们通过超声衰减测量研究了磁场对La2-x-yNdySrxCuO4(x=0.12, y=0, 0.4 and x=0.04, y=0)体系中电荷条纹的影响.对La1.48Nd0.4Sr0.12CuO4,我们发现70 K附近对应于静态电荷条纹形成的超声衰减峰以及此温度以下超声声速的异常硬化在零场和14T的强磁场下基本没有变化,说明静态电荷有序非常稳定,磁场对其没有影响.但是对La1.88Sr0.12CuO4样品,由于超导电性占主导地位,静态电荷序的形成被压制在很低的温度(10 K以下).我们发现低温下的超声衰减峰及声速硬化随磁场的增加而逐渐向高温方向移动,同时低温下的声速硬化加强.这意味着磁场能够钉扎La1.88Sr0.12CuO4中的动态电荷条纹.这一实验结果为La系超导体中静态电荷有序与超导电性之间的竞争提供了了进一步的证据.随着磁场的加强,超导序逐渐被压制,静态电荷序得以显现.La1.96Sr0.04CuO4的超声衰减特性测量结果显示,在团簇玻璃态下由于作为团簇畴壁的电荷条纹的运动而导致的超声能量损耗不随磁场发生变化.     

La2CuO4型超导体中电荷有序行为的超声衰减特性研究

本文系统研究了La2CuO4型超导体中电荷有序行为相关的超声衰减特性。在La1．88-y，NdySr0．12CuO4系列样品中观察到由于动态及静态的电荷条纹与晶格之间耦合而导致的超声声速和衰减异常。不同磁场下La1.88Sr0.12-xBaxCuO4系列样品的超声衰减特性表明x≤0．04的样品中存在局域的电荷条纹有序，外加磁场压制超导电性后能够导致局域电荷条纹序的增强。实验结果表明电声子相互作用在铜氧化物超导体的电荷有序现象中扮演着重要的角色。     

La2CuO4型超导体中电荷有序行为的超声衰减特性研究

本文系统研究了La2CuO4型超导体中电荷有序行为相关的超声衰减特性.在La1.88-yNdySr0.12CuO4系列样品中观察到由于动态及静态的电荷条纹与晶格之间耦合而导致的超声声速和衰减异常.不同磁场下La1.88Sr0.12-xBaxCuO4系列样品的超声衰减特性表明x≤0.04的样品中存在局域的电荷条纹有序,外加磁场压制超导电性后能够导致局域电荷条纹序的增强.实验结果表明电声子相互作用在铜氧化物超导体的电荷有序现象中扮演着重要的角色.     

La1.88-yNdySr0.12CuO4中电荷有序的超声衰减研究

通过对La1.88-yNdySr0.12CuO4系列多晶样品电阻率的测量,发现y=0.3,0.4,0.5,0.6样品的电阻率随着温度降低在50～80K之间出现一个小于5%的跳跃转变,转变前其导电行为呈金属性,转变后呈半导体性,暗示了体系中静态电荷有序的产生.随着Nd掺杂量y的增加,转变温度Tc0升高,跳跃转变宽度变窄.进一步的超声衰减测量显示,对应电荷有序温度Tc0,声速随温度降低开始出现异常硬化,衰减系数也出现峰值,随y的增加,衰减峰明显加强.实验结果表明, Nd掺杂的增加利于钉扎体系中的动态电荷关联而形成静态的电荷有序.这种作用可能主要是由于Nd掺杂引起体系局域结构畸变,低温四方相(LTT)结构畴比例增加并得以稳定引起的,说明LTT相利于静态电荷有序条纹的形成.     

La1．85Sr0．15CuO4纳米线阵列的微结构与超导电性

采用溶胶凝胶结合多孔氧化铝硬模板约束的方法，成功制备出直径约30nm的La1．85Sr0．15CuO4纳米线阵列，用XRD与X-ray EDX测定了所制备纳米线的物相与成分；FE-SEM与TEM表征了其形貌特征；由HRTEM与SAKD测量分析了其微结构；磁化强度的测量结果表明样品具有L-30K的超导电性，比块材La1．85Sr0．15CuO4的Tc稍低．分析表明所制各的样品中存在一种α，b轴拉伸，c轴压缩的结构畸变，减弱了铜氧面内Cu3d和O2p轨道的杂化程度，减小了α，b面内的态密度，从而压制了体系的超导电性．     

内耗测量在钙钛矿结构Mn基氧化物研究中的应用

运用内耗测量技术系统地研究了空穴型和电子型掺杂锰氧化物的相分离行为。对于La0．67，Ca0．33MnO3样品，在铁磁金属区，内耗温度曲线Q^-1（T）上观察到与电子相分离有关的内耗峰。此外，我们在顺磁区观察到与磁团簇形成有关的内耗峰。磁测量的结果也证明了在顺磁区Griffiths相的存在。采用内耗、电阻和杨氏模量原位测量的方法研究了La5／8-yPryCa3／8MnO3（y=0．35）中电流对电荷有序相的影响。较大的电流破坏了电荷有序态，导致电阻率降低，同时杨氏模量也有相应的变化。通过分析表明，在La5／8-yPryCa3／8MnO3（y=0．35）中存在相分离行为，即电荷有序相和铁磁金属相共存。对于电子型掺杂的Sr0．8Ce0．2MnO3和Bi0.4Ca0．5MnO3样品，通过内耗实验同样给出了相分离的证据。在外加磁场下的内耗实验表明，Sr0．8Ce0．2MnO3顺磁区的内耗峰起源于非关联的磁团簇的形成。对于电荷有序体系Bi0.4Ca0．5MnO3由于电荷有序和电荷无序畴壁运动而导致的内耗峰被观测到。研究表明，对于空穴型和电子型掺杂锰氧化物，实验中观察到的相分离行为可能是由于MnO3八面体的Jahn-Teller畸变所导致。实验结果显示了内耗测量技术对研究强关联电子体系Mn基氧化物相分离行为是十分有效的工具。     

La1．48Nd0．4Sr0．12CuO4的结构相变研究

用高分辨电镜观察了室温下La1．48Nd0．4Sr0．12CuO4和La1.88Sr0.12CuO4样品的原子结构像，观察到了其中的La2O2层和CuO2层沿c轴方向交叉堆砌．这两个样品的微结构非常相似，说明Nd掺杂没有造成周期性的调制结构．用变温X射线研究了La1．48Nd0．4Sr0．12CuO4样品中低温正交（LTO）到低温四方（LTT）结构相变，给出了晶格常数随温度的演化过程．     

Ultrasonic Study on Jahn-Teller Distortions in La1=3Sr2=3CoO3

系统研究了La1=3Sr2=3CoO3单相多晶样品在低温下的电磁输运性质和超声特性．电阻率测量表明,La1=3Sr2=3CoO3在整个温区内都表现出金属特性,并且在235 K处电阻率-温度曲线的斜率发生了变化,同时伴随着铁磁相变．超声声速在铁磁相变温度以下出现软化,并在120 K附近达到最小,之后,随着温度的进一步降低,声速开始硬化,同时出现了一个宽大的超声衰减峰．分析认为,该超声异常可能起源于中等自旋态Co3+的Jahn-Teller效应．     

高温超导体的电子结构、反铁磁交换和磁性超导机制

高温超导体中电子的自旋和电荷一样重要。文章对高温超导体的电子结构、磁性相互作用和关于单胞层La1.85Sr0.15CuO4存在超导态的最新实验结果作了扼要的介绍，并指出，电子的有效自旋耦合应当是产生高温超导电性的原因。     

La1.85Sr0.15CuO4纳米线阵列的微结构与超导电性

采用溶胶-凝胶结合多孔氧化铝硬模板约束的方法,成功制备出直径约30nm的La1.85Sr0.15CuO4纳米线阵列,用XRD与X-ray EDX测定了所制备纳米线的物相与成分;FE-SEM与TEM表征了其形貌特征;由HRTEM与SAED测量分析了其微结构;磁化强度的测量结果表明样品具有Tc= 30 K的超导电性,比块材La1.85Sr0.15CuO4的Tc稍低.分析表明所制备的样品中存在一种a,b轴拉伸,c轴压缩的结构畸变,减弱了铜氧面内Cu3d和O2p轨道的杂化程度,减小了a,b面内的态密度,从而压制了体系的超导电性.     

窄带隙Pr0．6Ca0．4MnO3体系的电荷有序和多重磁化转变

研究了窄带隙Pr0．6Ca0．4MnO3体系的电荷有序及低温下的团簇玻璃现象．实验表明，样品具有典型的相分离特征，在高温区于241K左右发生电荷有序（Charge Ordering，CO）转变，在高的外加磁场下破坏了样品的电荷有序和反铁磁，使材料发生绝缘—金属转变．在低温下（T～41K），形成自旋玻璃态（Spin Glass，SG）．发现了存在于低温团簇玻璃相中的多重磁化跳跃现象，利用外场作用下AFM团簇中磁矩的翻转而导致铁磁成分的增加对实验结果给予了初步解释，证明了磁场作用对Pr0．6Ca0．4MnO3的CO与团簇玻璃态冻结之间的直接关联作用．     

以高温超导体为基础的颗粒复合磁电阻器件

外加磁场对超导电性有强烈抑制作用，等效于一个显的正磁电阻．将高温超导体与具有不同磁电阻特性的其它材料复合，构成纳米颗粒复合体，可改变其磁场响应，调节成分配比还可使总磁电阻在特定的温度和外磁场下改变符号，即可调谐磁电阻．根据这一原理，我们制备了以La1.85Sr0.15CuO4和YBa2Cu3O7-δ为基础的颗粒复合磁电阻器件，并在其中观测到了以可调谐磁电阻为代表的丰富的磁电现象．这些器件在磁探测、磁记录和磁场标定等方面具有重要应用价值．     

电子型超导体Pr1.85Ce0．15CuO4—δ中Cu位V替代对超导电性的影响

本文研究了Pr1.85Ce0．15CuO4-δ（PCZA））中V^4＋离子替代Cu^2＋离子后对其超导电性的影响．Pr1.85Ce0．15Cu1-xVxO4-δ（x=0～0．10）电阻率测量结果显示：微量（x≤0．04）V^4＋离子替代Cu^2＋离子可以改善样品的超导电性；随着替代量的增加，体系的超导电性逐渐被抑制，x=0．08时超导电性消失．我们主要从样品的微观结构和载流子浓度两个方面的变化分析了V^4＋替代Cu^2＋对PCCO超导电性的影响机制．霍尔系数实验结果表明，替代量较少时，体系中载流子浓度随着x的增加而增加，有助于超导电性的改善，但是当替代量增加到一定程度时，晶格畸变程度的增大和顶点氧的出现，抑制了超导电性．     

PrLa1—xSrxCuOz和Pr1-yLaCeyCuOz的超导电性

利用固相反应法制备了分别掺杂Sr和Ce的PrLaCuOz系列氧化物．XRD衍射结果表明，Sr的掺杂形成了典型的空穴型掺杂的T-214结构，Ce的引入形成了典型的电子型掺杂的T＇-214结构．利用Quantum Design PPMS-VSM对所有样品的进行了M-T测量（5～300K；100高斯和5000高斯）．临界温度随掺杂量变化的关系表明，当0．08≤z≤0．30时，PrLa1-xSrxCuOx（PLSCO）具有超导电性，并在x=0．15时达到最高值Tcmax=26K；当0．08≤y≤0．15时，Pr1-yLaCey与CuOz（PLCCO）具有超导电性，Tcmax=24．9K出现在y=0．12处．磁性质测量还表明，Sr的引入对体系的磁矩影响不大，而Ce的掺入使样品在35K附近出现了反铁磁转变．     

Pr1/3Sr2/3FeO3中电荷有序现象的超声研究

系统研究了Pr1/3Sr2/3FeO3单相多晶样品在低温下的电荷输运性质和超声特性.电阻测量表明,Pr1/3Sr2/3FeO3在162K发生了电荷有序相变.而超声声速从室温开始就出现了明显的软化,在电荷有序温度附近达到最小值,随后又急剧硬化,同时伴随着一个巨大的衰减峰.分析指出这是由于电-声子相互作用导致的结果,该电-声子耦合可能起源于Fe4 的Jahn-Teller效应.     

内耗测量在钙钛矿结构Mn基氧化物研究中的应用

运用内耗测量技术系统地研究了空穴型和电子型掺杂锰氧化物的相分离行为.对于La0.67Ca0.33MnO3样品,在铁磁金属区,内耗温度曲线Q-1(T)上观察到与电子相分离有关的内耗峰.此外,我们在顺磁区观察到与磁团簇形成有关的内耗峰.磁测量的结果也证明了在顺磁区Griffiths相的存在.采用内耗、电阻和杨氏模量原位测量的方法研究了La5/8-yPryCa3/8MnO3 (y=0.35) 中电流对电荷有序相的影响.较大的电流破坏了电荷有序态,导致电阻率降低,同时杨氏模量也有相应的变化.通过分析表明,在La5/8-yPryCa3/8MnO3 (y=0.35) 中存在相分离行为,即电荷有序相和铁磁金属相共存.对于电子型掺杂的Sr0.8Ce0.2MnO3和Bi0.4Ca0.6MnO3样品,通过内耗实验同样给出了相分离的证据.在外加磁场下的内耗实验表明,Sr0.8Ce0.2MnO3顺磁区的内耗峰起源于非关联的磁团簇的形成.对于电荷有序体系Bi0.4Ca0.6MnO3,由于电荷有序和电荷无序畴壁运动而导致的内耗峰被观测到.研究表明,对于空穴型和电子型掺杂锰氧化物,实验中观察到的相分离行为可能是由于MnO6八面体的Jahn-Teller畸变所导致.实验结果显示了内耗测量技术对研究强关联电子体系Mn基氧化物相分离行为是十分有效的工具.     

Nd0.5Ca0.5Mn1-xAlxO3 (x=0,0.03)体系中电荷有序态的超声研究

系统研究了Nd0．5Ca0．5Mn1-xAlxO3(x=0,0．03)单相多晶样品在低温下的电磁性质和超声特性．电阻和磁化率测量表明,Nd0．5Ca0.5O3体系在TCO-257 K处发生了电荷有序相变．超声声速从室温开始随着温度的降低逐渐减小,并在TCO附近达到最小,之后,随着温度的进一步降低,声速急刷增加,同时伴随着一个尖锐的超声衰减峰出现.TCO附近的超声异常表明体系中存在着强烈的电-声子相互作用,该电-声子耦合来源于Mn3 的Jahn-Teller效应．在低温下,出现了另一个超声衰减峰,它的出现归结为反铁磁相与顺磁相之间的相分离现象.随着Al在Mn位的掺入,超声声速的最低点和衰减峰向低温移动,表明体系中的电荷有序态和反铁磁相均被部分抑制,     

镧系超导体1／8反常现象的研究

我们测量了La2-xMxCuO4（LMCO，M=Sr，Ba，x=0．05，0．10，0．125，0．15，0．2）体系的室温正电子寿命谱，研究了正电子湮没机制与超导电性之间的关系．实验结果表明在x=1／8附近电子密度（ne）出现峰值响应，说明在掺杂浓度不断增加的过程中，当x〈1／8时，正电子-空穴反关联起决定性的作用．而在x〉1／8时，化学掺杂引起的电子损失是决定电子密度的最重要的原因．     

密度泛函理论对CdnTen（1≤n≤12）团簇结构与性质的研究

采用基于密度泛函理论的DMol3软件包对CdnTen（1≤n≤12）团簇的几何结构进行优化,并对其能量、频率以及电子性质进行模拟分析. 结果表明,团簇CdnTen（1≤n≤12）与团簇CdnSen（1≤n≤12）具有相似的最低能量结构：当n=1～3时,团簇的最低能量结构是平面结构;当n=4～12时,团簇的最低能量结构可以看成是由Cd2Te2和Cd3Te3团簇的最低能量结构组成的三维笼状结构;当n=12时,Cd12Te12团簇的最低能量结构为一个完美的球壳. 随着团簇尺寸的增大,转移的电荷逐渐增加,转移的电荷量有达到块体中电荷值的趋势. 团簇的总能量二阶有限差分,平均结合能以及能隙都显示团簇的幻数为Cd3Te3,Cd6Te6 和Cd9Te9.     

密度泛函理论对Cd_nTe_n(1≤n≤12)团簇结构与性质的研究

采用基于密度泛函理论的DMol 3软件包对CdnTen(1≤n≤12)团簇的几何结构进行优化,并对其能量、频率以及电子性质进行模拟分析.结果表明,团簇CdnTen(1≤n≤12)与团簇CdnSen(1≤n≤12)具有相似的最低能量结构:当n=1～3时,团簇的最低能量结构是平面结构;当n=4～12时,团簇的最低能量结构可以看成是由Cd2Te2和Cd3Te3团簇的最低能量结构组成的三维笼状结构;当n=12时,Cd12Te12团簇的最低能量结构为一个完美的球壳.随着团簇尺寸的增大,转移的电荷逐渐增加,转移的电荷量有达到块体中电荷值的趋势.团簇的总能量二阶有限差分,平均结合能以及能隙都显示团簇的幻数为Cd3Te3,Cd6Te6和Cd9Te9.