采用CVD异位退火和双温区HPCVD工艺制备MgB_2/B/MgB_2多层膜北大核心CSCD

介绍了采用了MgB2薄膜的化学气相沉积(CVD)异位退火和双温区混合物理化学气相沉积(HPCVD)制备技术,并以B膜作为势垒层在多晶的Al2O3基底上制作了三明治结构的MgB2/B/MgB2多层膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和标准四线法对制备的MgB2/B/MgB2多层膜的断面结构、超导薄膜晶体结构及超导特性进行了测量研究.结果表明,制备的MgB2/B/MgB2多层膜结构清晰,底层和顶层超导薄膜显示出良好的超导特性.     

MgB2超导多层膜的制备方案

简要叙述了MgB2的发展和制备历史,通过对不同衬底材料上MgB2的反应情况的总结概括以及对不同衬底材料和MgB2的晶体结构和晶格常量的比较,提出一种MgB2超导多层膜的制备方案.     

纳米Pr6O11粉末掺杂MgB2超导电性研究

本文采用固相反应法制备了一系列纳米Pr6O11掺杂的MgB2超导块材,掺杂量分别为0,1,3,5,10wt.%.X射线衍射结果表明:随着Pr6O11掺杂量的增加,MgB2的晶格常数也逐渐增大,也就是说Pr原子部分替代了MgB2晶格中的Mg原子.磁测量结果显示,Pr6O11的掺杂对MgB2的超导转变温度(Tc)有很小的抑制.在低含量Pr6O11掺杂(1wt.%)时,MgB2的临界电流密度(Jc)和不可逆场(Hirr)均有明显的提高,但进一步提高Pr6O11的掺杂量时,会损害MgB2在高场下的性能.文中同时也讨论了Pr6O11掺杂影响MgB2的Tc和Jc性能的机理.     

热处理条件对MgB2带材物理性能的影响

用Mg和B的混合粉体以及用MgB2粉体作为起始材料,不锈钢作为外鞘,分别制备出MgB2超导带材,并通过不同的烧结工艺对MgB2带子进行热处理.系统地对比研究了样品在不同制备条件下的和Jc不同的内在根源,提出制备性能优异的MgB2带材的可能途径.     

MgB2混合态热导率的反常增强

测量了MgB2多晶样品的混合态热导率,磁场强度为0-7 T,温度范围为5-45 K.实验结果显示MgB2热导率在低场下迅速上升,高场下趋于饱和,这与MgB2的二能隙电子结构有关.对实验结果的分析指出,低温强场下MgB2多晶样品热导率的显著增强无法完全用电子热导来解释,并对此进行了讨论.     

混合物理化学气相沉积法制备蓝宝石衬底外延MgB2薄膜性质的研究

我们用混合物理化学气相沉积(Hybridphysicalchemicalvapordeposition简称为HPCVD)法在αAl2O3(00l)衬底上原位制备了一批超导性能良好的外延MgB2超导薄膜样品.用10%浓度的乙硼烷(B2H6)氢气混合气作为原料,研究了不同条件对MgB2薄膜沉积速率的影响.在一定条件下制备了一批MgB2薄膜,厚度为200nm左右,样品的零电阻转变温度(Tc0)最高达到39K.X射线衍射分析的θ～2θ扫描表明,MgB2薄膜的晶粒都具有较好的C轴取向,对样品的(101)面Φ扫描结果显示MgB2薄膜晶格与衬底有很好的外延取向,取向关系为[1010]MgB2∥[1120]Al2O3.由毕恩模型计算求得在5K和零场条件下,样品的临界电流密度Jc=9.8×106A/cm2.这些结果表明HPCVD技术在MgB2外延薄膜原位制备方面有着很大的优势,从而有利于实现MgB2薄膜在电子器件方面的应用.     

金属Ag掺杂MgB_2超导体的低温活化烧结

较之高温制备,低温活化烧结技术可有效避免MgB2超导块体制备中的一些问题,如Mg易挥发、高温MgB2晶粒长大、结晶度高等问题.为进一步提高超导块体的载流能力,J Shimoyama等采用金属Ag掺杂并在550℃烧结72h后获得了高性能的MgB2超导体,使得金属Ag成为低温活化烧结的有效组元.然而,对金属Ag低温活化烧结MgB2超导块体的成相机理尚缺乏系统的分析和理解.本文系统研究了金属Ag掺杂MgB2超导块体的成相动力学过程,发展了金属Ag掺杂低温活化快速制备技术,结合液相活化烧结理论阐述了金属Ag掺杂MgB2块体的低温活化烧结机理.     

MgB2/Fe带材Jc的各向异性及MgB2芯织构和成分不均一性的研究

本文研究了在不同磁场方向和温度下非原位Fe包套MgB2单芯带Jc的各向异性,通过对各种工艺条件下带材中MgB2芯的X-ray衍射图进行拟合分析和计算,比较了MgB2芯在Fe-MgB2界面和中心处的织构度和成份不均一性.研究发现带材Jc的各向异性受初始粉末颗粒尺寸的影响.由于受套管材料强度和形变加工工艺的影响,MgB2芯在Fe-MgB2界面处比在中心处有较强的织构.在MgB2-Fe的界面处,700℃淬火样品的X-ray衍射图中发现了由中间相Fe23B6生成的金属间化合物Fe2B.另外还研究了MgB4和MgO等主要杂质相的形成原因.     

纳米镁粉对制备MgB2超导样品的作用

我们对用纳米镁粉(平均颗粒度≤40nm)在常压下制备MgB2超导样品(以下简称纳米MgB2超导样品)进行了研究.得到了一组与用普通颗粒镁粉分别在真空条件下和流动氩气下制备MgB2超导样品时得到的原位ρ-T曲线不同的曲线.实验结果表明纳米MgB2超导样品的成相温区是430℃到490℃之间,低于用普通颗粒镁粉分别在真空条件下和流动氩气下制备MgB2超导样品时的成相温度:640℃～700℃和530℃～630℃.所得到的纳米MgB2超导样品的密度是1.46g/cm3.它高于用其他各种镁粉原料在常压下制备通过一次烧结制得的MgB2超导样品.     

MgB_2和Mg_(0.93)Li_(0.07)B_2的电阻率与霍尔效应研究

测量了MgB2 和Mg0 .93Li0 .0 7B2 的电阻率 ρ(T)与霍尔系数RH(T)的温度依赖关系 .电阻率的测量结果表明 ,MgB2 和Mg0 .93Li0 .0 7B2 的正常态电阻率与温度有平方的依赖关系 .MgB2 和Mg0 .93Li0 .0 7B2 的超导转变温度几乎相同 .霍尔系数的测量结果表明 ,MgB2 和Mg0 .93Li0 .0 7B2 的载流子类型为空穴型 ,二者的霍尔系数都随温度升高而减小 ,且Mg0 .93Li0 .0 7B2 的霍尔系数比MgB2 略有减小 ,这可能与Li掺杂引入空穴有关 .二者的霍尔角都与温度平方呈线性关系 .     

Bi2Sr2CaCu2O8超导单晶中的电阻反常行为

测量了Bi2 Sr2 CaCu2 O8单晶的ab面和c轴方向电阻 ,在其超导转变温度附近发现了反常的电阻峰出现 .其随外磁场 (>10 0Gs)和电流的增加而逐渐消失 .文章认为这个反常的电阻峰是由于单晶中超导相的不均匀分布而导致的准再进入行为 .     

${ \mathcal P }{ \mathcal T }$-symmetry berry phases,topology and ${ \mathcal P }{ \mathcal T }$-symmetry breaking

We study the complex Berry phases in non-Hermitian systems with parity- and time-reversal $\left({ \mathcal P }{ \mathcal T }\right)$ symmetry. We investigate a kind of two-level system with ${ \mathcal P }{ \mathcal T }$ symmetry. We find that the real part of the the complex Berry phases have two quantized values and they are equal to either 0 or π, which originates from the topology of the Hermitian eigenstates. We also find that if we change the relative parameters of the Hamiltonian from the unbroken-${ \mathcal P }{ \mathcal T }$-symmetry phase to the broken-${ \mathcal P }{ \mathcal T }$-symmetry phase, the imaginary part of the complex Berry phases are divergent at the exceptional points. We exhibit two concrete examples in this work, one is a two-level toys model, which has nontrivial Berry phases; the other is the generalized Su–Schrieffer–Heeger (SSH) model that has physical loss and gain in every sublattice. Our results explicitly demonstrate the relation between complex Berry phases, topology and ${ \mathcal P }{ \mathcal T }$-symmetry breaking and enrich the field of the non-Hermitian physics.     

Chirality-asymmetry force between ɑ-quartz and copper block

The chirality-asymmetry macroscopic force mediated by light pseudoscalar particles between α -quartz and some achiral matter is studied. If this force between achiral source mass and α -quartz with some chirality is attractive, it will become repulsive when the chirality of the α -quartz crystal is changed. According to the tested limits of the coupling constant g_s g_p /\hbar c< 1.5× 10^-24 at the Compton wavelength λ = 10^-3 m, the force (F) between a 0.08× 0.08× 0.002 m³ block of α -quartz and a 0.08× 0.08× 0.01 m³ copper block with a separation being 0.5× 10^-3 \mbox{m} in between, is estimated from the published data at less than 4.64× 10^-24 N, i.e. F < 4.64× 10^-24 N.     

X-ray diffraction study of effect of deposition conditions on α--β phase transition and stress evolution in sputter-deposited W coatings

Pure W and W-Cu-W trilayer coatings were deposited on an Fe substrate by d.c. magnetron sputtering. The α-β phase evolution, intragranular stress evolution in sputter-deposited W layer were investigated by x-ray diffraction. They are directly related to the film microstructure, density and adhesion. Therefore, control of the film stress and phase component transition is essential for its applications. The phase component transition from β-W to α-W and intragranular stress evolution from tensile to compressive strongly depend on the deposition parameters and can be induced by lowering Ar pressure and rising target power. The compressively stressed films with α-W phase have a dense microstructure and high adhesion to Fe substrate.     

新型负热膨胀氧化物材料的研究

综述了这年来国际上兴起的氧化物ZrW2O8,Y2W3O12等新型负热膨胀材料的研究及其进展。对研究此类负热膨胀氧化物的重要性,其优异的负热膨胀性能以及它的结构特点、机制及可能的应用作了论述。建议我国加大此项课题的研究力度。     

CuGeO3晶体自旋-佩尔斯态的EPR

报道了CuGeO₃单晶在96GHz频率,1 4K温度下的电子顺磁共振(EPR)实验,测量了主轴g因子.导出了Cu²⁺离子在CuGeO₃自旋佩尔斯系统中的混合d轨道基态波函数.采用近似自洽场方法计算了CuGeO₃的主轴g因子.使实验结果得到了解释.     

白花刺参中的咖啡酰基奎宁酸成分

著名藏药白花刺参Morina nepalensis var. albaHand. Mazz.的全株的水溶性部分通过硅胶、RP-8、Sephadex LH-20柱层析分离，得到4个咖啡酰基奎宁酸1～4 ,运用光谱和波谱方法, 分别鉴定为3-O-咖啡酰基奎宁酸（1）、3,5-O-双咖啡酰基奎宁酸（2）、3,4-O-双咖啡酰基-奎宁酸（3）和4,5-O-双咖啡酰基-奎宁酸（4）. 应用2D NMR图谱, 对其氢和碳的化学位移进行全归属, 并报道1, 2在氘代甲醇和氘代二-甲亚砜两种溶剂下测定¹H和¹³C化学位移. 4个化合物都是首次分离自刺参属植物.     

Co2+离子在MgF2和ZnF2晶体中的各向异性g因子的理论研究

利用基于基团模型的3d⁷离子在斜方对称中的高阶微扰公式计算了MgF₂和ZnF₂晶体中Co²⁺杂质中心的各向异性g因子g_x，g_y和g_z. 在计算中，考虑了共价效应， 组态相互作用和斜方晶体场的贡献；而且与此相关的参量可由所研究的晶体的光谱和结构数据得到. 计算结果与实验符合较好.     

取向Pr2Fe14B与Nd2Fe14B多晶磁化曲线的计算

基于单离子晶场模型 ,提出了计算稀土 Fe(Co)金属间化合物取向多晶样品磁化曲线的方法 .用此方法计算了取向Pr2 Fe14 B和Nd2 Fe14 B多晶的高场磁化曲线 ,计算中使用了拟合化合物单晶磁化曲线得到的交换场与晶场参数 .计算曲线与实验曲线相符合 .     

Nanosecond-time-resolved infrared spectroscopic study of fast relaxation kinetics of protein folding by means of laser-induced temperature-jump

Elucidating the initial kinetics of folding pathways is critical to the understanding of the protein folding mechanism. Transient infrared spectroscopy has proved a powerful tool to probe the folding kinetics. Herein we report the construction of a nanosecond laser-induced temperature-jump （T-jump） technique coupled to a nanosecond timeresolved transient mid-infrared （mid-IR） spectrometer system capable of investigating the protein folding kinetics with a temporal resolution of 50 ns after deconvolution of the instrumental response function. The mid-IR source is a liquid N2 cooled CO laser covering a spectral range of 5.0μm （2000 cm^-1）-6.5μm （1540 cm^-1）. The heating pulse was generated by a high pressure H2 Raman shifter at wavelength of 1.9μm. The maximum temperature-jump could reach as high as 26±1℃. The fast folding/unfolding dynamics of cytochrome C was investigated by the constructed system, providing an example.