Ca掺杂氧化物超导体正常态电阻反常及其磁输运行为

本文研究了对Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ进行Ca掺杂后样品的输运特性.实验中发现:随Ca含量增加,样品正常态电阻随之下降.出现反常电阻现象原因可能是Ca替代Y位,导致体系载流子浓度发生变化,从而使得晶界附近的电子能带结构发生改变.另外;低温下的样品伏安特性在外磁场下出现反常,动态电阻dV/dI随磁场增加而下降.有关该现象的物理机制有待于进一步研究.     

Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ烧结样品的直流输运特性

本主要报道了对烧结样品YBa2Cu3O7—δ(Y-123)进行部分元素替代的初步实验结果．用Ca^2 部分替代Y^3 形成的Y1-xCaxBa2Cu3O7—δ(YCBCO)样品呈现出如下特征：样品的正常态电阻率ρ随Ca的替代浓度增加而依次降低,而超导临界温度Tc也依次下降．这一现象与通常情况下对铜氧化物超导材料进行元素替代所引起的行为截然不同．实验还显示：样品在低温下的临界电流密度Jc得到明显提高,掺Ca后烧结样品的临界电流受外磁场的影响明显减小．在弱磁场下,不同掺杂浓度样品的临界电流Ic随外磁场呈不同比例地线性下降,与一般颗粒多晶高温超导体临界电流Ic随外磁场行为明显不同．     

氧化物超导体的磁致电阻特性

对 YBa_2Cu_3O_(7-δ)块状烧结样品的磁致电阻效应进行了研究,发现磁致电阻曲线都具有反常回线,即磁阻变化超前于外加静磁场 H 的变化.对反常回线的微观机制作了定性解释.一些样品的磁阻随磁场变化时,表现出明显的无周期跳跃,对此采用弱耦合颗粒环路模型作了定性分析.一些样品的磁阻曲线上出现量级为10~2Oe 的周期结构,并用约瑟夫森弱连接的超导量子衍射作了半定量分析,估算弱连接结的宽为0.3μ.     

高温超导体Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ和Y-123/Cax体系的超导输运特性研究

本系统地研究了Y-123高温超导体Ca掺杂样品Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ(x=0,0．1,0．2,0.3)和Y-123／Cax(x=0．1,0．2,0．3)样品的超导特性,对样品的临界温度Tc及输运特性进行了对比分析．实验发现：随着Ca含量增加两组样品的Tc有不同程度的递减,样品Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ的Tc随Ca含量增加的变化规律正好与样品Y-123／Cax相反．Ca元素的加入使两组样品临界电流都有明显提高,但在Y-123／Ca,中表现得更为明显,并且受磁场的影响更小．实验中还发现,Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ的I-V曲线存在负磁阻区,而在Y-123／Cax中却没有发现．     

多自旋态离子Co替代诱导La2/3Ca1/3MnO3体系的输运反常

利用具有多自旋态的Co离子进行Mn位替代.制备了La2/3Ca1/3Mn1-xCoxO31(0≤x≤0.15)系列样品并研究了体系的结构和输运特性.结果表明,在替代范围内,样品呈现很好的单相结构,各晶格参数随替代量的增大而减小;Co替代导致体系出现电输运反常,具体表现为在居里温度Tc以下电阻-温度曲线的二次金属-绝缘转变(M-I)行为(双峰效应),且随Co替代量的增大,无论是高温峰还是低温峰,其峰值温度均向低温区移动;所不同的是,对Co替代样品而言,随外加磁场增加,高温峰值温度TPH向高温区移动,而低温峰值温度TPL.则保持不变,表现出磁场无关的特征;相应的峰值电阻率对Co替代和外加磁场表现出很强的依赖关系,随Co替代含量的增加,各峰值电阻率增加.而低温峰值电阻对Co替代更为敏感;对照样品磁特性测量结果,证明高温峰对应于未替代体系的M-I转变,低温峰对应的反常变化则与Co3 离子替代Mn4 后在体系中引入氧缺位和高的自旋态相关联.     

传导电子的弱局域化现象

本文介绍了近年来固体物理领域的活跃课题之一——传导电子的弱局域化现象．弱局域化是传导电子在低温下的一种反常行为，如电阻随温度的下降而对数上开，负磁致电阻等．这种现象在二维系统（如半导体电子反演层或金属薄膜）中尤为明显．本文通过分析传导电子的干涉效应说明了弱局域化现象的物理本质，并着重介绍了二维（或准二维）系统的理论和实验结果．     

Y替代La2/3Ca1/3MnO3体系的结构与输运行为

系统研究了(La1-xYx)2/3Ca1/3MnO3(0.0≤x≤0.3)体系的结构和输运行为.结果表明，实验样品具有很好的单相结构，随Y掺杂浓度的增加，金属—绝缘体（M—I）转变温度T-MI向低温区移动，对应的峰值电阻率ρp升高，对x=0.3样品，较未替代样品（x=0.0）增幅达8个数量级.在外加磁场下，材料表现出很强的磁电阻效应.同时，从实验结果出发，直接给出了输运特性与晶体结构之间的关联，并从双交换模型和可变程跃迁理论出发，对实验结果进行了初步讨论. 关键词： La2/3Ca1/3MnO3锰氧化物 Y替代 晶体结构 输运行为     

(La1-xCex)2/3Ca1/3MnO3体系的输运性质和反常磁特性研究

本文报告了对Ce掺杂锰氧化物(La1-xCex)2/3Ca1/3MnO3 (x=0～1.0)系列样品的输运特性和反常磁特性的研究结果.实验表明,Ce掺杂对Tc有明显的抑制作用,整体上电阻率随Ce掺杂含量增加而上升,在外加磁场时表现出极大的磁电阻效应.磁化强度随温度变化的曲线出现了两个转变,高温处对应于Mn离子磁矩的铁磁金属转变,低温处的转变则对应于Ce离子磁矩自旋有序排列的形成.表明Ce掺杂引起样品中铁磁双交换作用和反铁磁超交换作用之间的竞争,Ce离子与Mn离子有很强的相互作用.随Ce掺杂含量的增加,铁磁有序转变温度下降,而反铁磁有序转变温度则向高温处移动,铁磁区域明显减小.     

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 .     

磁场对重电子金属材料CeCu6-xCdx电阻的影响

介绍了重电子金属CeCu6-xCdx(x=0.10,0.15,0.20,0.30,0.50)在1.8-300K温度范围内,在磁场(μ0H=0,5,10T)下电阻随温度的变化规律及低温(1.9,15 K)下的磁电阻(μ0H=0-10T).实验表明所有样品在零场下的Tmax(对应于电阻极大值的温度)都低于1.8 K.加磁场后,Tmax随磁场和掺杂量x的增加明显向高温方向变化.此外,各样品的磁电阻在1.9 K全是负值,温度升高到15 K以后,磁电阻有变为正值的趋势.从近藤散射和相干散射的角度对这一现象的物理机制进行了分析.     

降温速率对La0.7Ca0.3Mn1-xCrxO3(x=0.00,0.08)电磁性质的影响

我们在不同的降温速率下得到了若干La0．7Ca0．3Mn1-xCrxO3-δ(x=0．00,0．08)多晶样品,对其进行了XRD、电阻．温度关系和磁化强度．温度关系的测量．实验发现,随降温速率的增大,LCM系列样品的电阻变大,电阻峰温度移向低温端,磁化强度值变小,金属．绝缘体转变依然很陡峭,而LGMC系列样品也兼有这些现象,前两的程度更大些,后较为平缓,另外还出现了电阻的双峰．归结原因,我们认为在制备过程中随降温速率的不同,样品中会有不同程度的氧空位存在,利用双交换的减弱和样品中氧的分布不均匀产生的相分离解释了有关现象．通过本实验可知,改变降温速率也是调节样品中氧含量的一种有效的方法．     

(La2/3Ca1/3)O3低温下的电阻极小值行为

对B位替代的Mn氧化物(La2/3Ca1/3)O3样品在温度远低于居里温度时的电阻率随温度的变化行为进行了研究.发现未加磁场时,样品在低温下表现出电阻率极小行为,这一极小现象在外加磁场后被大为抑制.作者对此实验现象作了定量的理论与实验的比较,并给出了有关可能的机理.     

LaAlO3/SrTiO3异质界面磁场调控的反常金属态

自LaAlO₃/SrTiO₃异质界面发现高迁移率的二维电子气以来,其二维超导电性、界面磁性和自旋轨道耦合等诸多物理性质已经被广泛研究.对于二维超导体,零温下超导-反常金属相变的起源仍然是一个悬而未决的问题.传统理论认为在超导-绝缘量子相变中只存在2种基态,即库珀对的超导基态和绝缘基态.然而在研究超导颗粒膜中超导电性的演化与厚度和温度的关系时发现,存在一个中间金属态破坏了超导体和绝缘体之间的直接过渡.这种中间金属态的标志性特征是,在超导转变温度之下存在饱和的剩余电阻,与之对应的基态称作反常金属态.本文主要对在LaAlO₃/SrTiO₃(001)异质界面磁场诱导的超导-反常金属量子相变进行了系统的研究.在没有外加磁场的情况下,电阻-温度(R-T)曲线和电流-电压(I-V)特性曲线表明样品在超导转变温度之下处于超导态.外加磁场会导致样品在低温下出现饱和电阻、正的巨磁阻和低电流范围内的线性I-V曲线.另外,霍尔电阻在一定的磁场之下会出现零电阻平台,而此时纵向电阻不为零,表现出明显的玻色金属态的特征.研究结果...     

Y_(0.125)Ca_(0.875)MnO_3体系的输运性质与铁磁自旋玻璃行为研究

研究了类稀土锰氧化物Y0.125Ca0.875MnO3的输运性质和磁特性。结果表明,外加磁场对体系的电输运性能有较大影响,在低温时样品表现出磁电阻效应。在外磁场的诱导下,随温度的降低,体系发生了明显的绝缘-金属(I-M)相变,并且在25K出现了类近藤现象。热磁测量表明零场冷(ZFC)和场冷(FC)的磁化强度曲线在118K出现分叉现象。测量了不同频率下的升降温过程的交流磁化率,结果显示在108K附近出现自旋玻璃态。     

La2/3Ca1/3Mn1-xCuxO3(x=0.15)系统低温下的电阻极小值现象及其起因

实验研究了La_2/3Ca_1/3Mn_1-xCu_xO₃(x=0和0.15)样品在温度远低于居里温度时的电阻随温度的变化行为.发现未加磁场时,Cu掺杂样品在低温下表现出电阻极小值行为.这一极小值现象在外加磁场后消失.基于Kondo理论,对实验观察进行了讨论,并作了定量的理论与实验的比较. 关键词：     

磁场对重电子金属CeCu6-xNix低温电阻的影响

测量了重电子金属CeCu6-xNix（x=0,0.5,0.1)，在1.8k-300k温度范围的电阻及磁场对电阻的影响（H=0,5T,10T),实验表明样品电阻的极大值对应的温度Tmax随着掺Ni含量的增大向温度降低的方向移动,而加磁场后Tmax随磁场的增加向高温方向移动,中从Kondo相互作用和相干散射的角度对这一现象的物理机制进行了分析.     

自旋阀型[NiFe/Cu/Co/Cu]多层膜的磁电阻、矫顽力和稳定性研究

用电子束蒸镀工艺制备了自旋阀型［NiFe/Cu/Co/Cu］_N多层膜．研究了工艺过程及磁层、非磁层厚度和矫顽力对磁电阻的影响．还研究了磁电阻的稳定性和降低中心磁场等问题．用较优化的方法，制备了中心磁场为（10—20）（10³/4π）A/m，优值大于0.2%（（10³/4π）A/m）^-1的多层膜．实验表明，磁电阻随磁场的变化在中心区内是可逆的．经200℃退火15min，中心磁场略有减小，磁电阻稍有增加．一些样品经一年多老 关键词：     

介观铝超导线电流-电压关系的反常现象

我们研究了介观铝超导线的电流电压关系的特性．观察到在样品呈电阻状态时,电流－电压曲线上的台阶现象,在不同温度下台阶数目并不相同．并发现随温度的降低该台阶逐步为一峰所取代．在电流电压曲线上有丰富的结构,多次出现负阻区．同时研究了该反常现象在磁场下的性质．我们用相位滑移和非平衡电荷模型对以上现象进行了定性解释     

金属薄膜在云母与富勒烯衬底上的电阻弛豫现象

超高真空环境中，在云母和富勒烯衬底上蒸镀半连续的Nb和Ag膜，同时对其进行了原位电阻测量．在人为地突然中断蒸镀之后的10min内，仔细研究了样品电阻随时间的自动缓变过程（弛豫）．实验发现，Nb/云母和Ag/C₆₀样品的电阻随时间缓慢增加，Ag/云母样品的电阻随时间逐渐减小．样品弛豫的强度与衬底温度和金属膜厚度密切相关．分析表明，衬底上的金属原子徙动会引起金属岛的边际形变以及岛间融合，这是薄膜电阻弛豫的主要原因．电阻弛豫的方向与强度反映了金属膜/衬底系统的界面活性．衬底表面的缺陷也会影响这一弛豫过程．从微观的原子运动和宏观的热力学平衡这两方面描述了弛豫过程 关键词：     

准一维介观铝超导线的电阻振荡

介观铝超导线的特性近来被广泛研究,有关反常微分电阻的实验和理论研究工作都取得了不小的进展。特别是此前报道的在附加射频信号时,介观铝超导线出现的电阻－温度曲线的振荡现象尤为引人注目。我们通过电子束刻蚀法制作了准一维介观铝线。我们在没有附加任何条件下,观测到正常态（N）和超导态（S）转变温度附近电阻－温度曲线在小测量电流时出现振荡。这种振荡的产生可能是由于电压探头之间铝线中的N／S界面的数目随温度变化造成的。