扩展幂律型脱钉和高温超导体及MgB2的电阻转变

近来，关于无序涡旋物质凝聚体的著名的涡旋玻璃理论受到了来自某些新实验的严重质疑．我们重新审查了高温超导体的临界标度，发现超导混合态的直流伏安特性具有扩展幂律的一般形式．由该扩展幂律型非线性方程模拟的等温线和Strachan等人得到的实验数据[Phys．Rev．Lett．87（2001），067007]符合得很好．文中还讨论了长期以来围绕纵向电阻率和霍尔电阻率的临界指数的某些争议．     

电子束蒸发在不同Ar气氛下外退火制备MgB2超导薄膜

制备高质量的MgB2薄膜是实现MgB2超导电子器件应用的前提和基础.我们用电子束蒸发B膜和Mg/B多层膜为前驱然后后退火的方法,分别在高温区(~900℃)和中温区(~750℃)成功获得了MgB2超导薄膜.改变退火的Ar气压条件,采用B膜前驱退火的样品Tc可达到38K以上,转变宽度0.3K.Mg/B多层膜的结果尽管Tc稍低(Tc~35K),但薄膜表面更加均匀,且避免了高温下Mg蒸汽污染的问题.对于两种前驱退火中观察到的完全不同的退火气压影响,我们认为是与其各自的超导成相过程相联系的,在此基础上我们对退火气压效应给出了自己的分析和解释,为今后进一步细致研究退火过程中的薄膜生长机制提供了参考.     

关于MgB2/Al2O3超导薄膜电阻转变和各向异性的研究

利用电子束蒸发方法将MgB₂超导薄膜沉积到Al₂O₃(001)衬底上.采用标准的四引线法研究了磁场平行和垂直超导薄膜ab平面下的电阻转变.一个激活能模型 U(T,H)=U₀(1-T/(T_c+δ))ⁿ(1-H/H 关键词： 2/Al₂O₃')" href="#">MgB₂/Al₂O₃ 超导体 电阻转变 各向异性     

脉冲激光沉积原位生长MgB2薄膜的研究

文章介绍了我们利用脉冲激光沉积（PLD）方法原位生长MgB2超导薄膜的工作．实验采用两步法的方案：高真空条件下在Al2O3（001）衬底上沉积Mg-B混合物加覆盖Mg层的双层结构，然后将该前驱体在630℃左右的Ar气氛中原位退火。成功制备出了有较好重复性的MgB2超导薄膜，其最高的起始转变温度为36．5K。转变宽度在1K左右．我们认为该方法为进一步研究基于MgB2的多层结构器件提供了一种可行的发展思路．     

关于MgB2/Al2O3超导薄膜电阻转变和各向异性的研究

利用电子束蒸发方法将MgB2超导薄膜沉积到Al2O3(001)衬底上.采用标准的四引线法研究了磁场平行和垂直超导薄膜ab平面下的电阻转变.一个激活能模型 U(T,H)= U0(1-T/(Tc+δ))n (1-H/Hc2(0))m被建立用来分析超导薄膜磁通线的激活能和电阻转变,结果表明该模型能够在整个转变温度范围描述超导体磁通线的激活能和电阻转变.另外,利用多项式Hc2(t)=Hc2(0)+At+Bt2分析了MgB2/Al2O3超导薄膜的上临界磁场,获得了该超导薄膜的各向异性参数γ=Hc2ab(0)/Hc2c(0)= 2.26.     

多层膜外退火方法制备MgB2超导薄膜

报道了利用电子束蒸发的Mg/B多层膜作为前驱体，然后退火制备MgB₂薄膜的工作. 实验中发现，采用翻转膜面的退火处理方式可以有效地避免降温过程中Mg蒸气在薄膜表面形成的颗粒凝结，由此稳定地实现了面积为10 mm×10 mm，均匀、平整的超导薄膜的制备，T_c达35 K，转变宽度为0.8 K，在5 μm×5 μm的区域内薄膜的平均粗糙度小于10 nm. 为了便于后续器件制作过程中的微加工工艺，研究了膜厚小于1000 ?时薄膜的成相规律，发现当样品厚度减薄后，T_c会有明显降低. 通过调整前驱薄膜中的不同分层厚度，仍可实现转变温度达30 K以上、厚度约600 ?的MgB₂薄膜，在20 K时的临界电流密度为2.4×10⁶ A/cm².     

自旋-轨道耦合作用下玻色-爱因斯坦凝聚在量子相变附近的朗道临界速度

各向异性超流体中的朗道临界速度并非简单地由运动方向的元激发能谱决定.在自旋-轨道耦合作用下的双分量玻色-爱因斯坦凝聚中,当系统跨过平面波相与零动量相之间的量子相变时,尽管超流声速连续变化,但垂直于自旋-轨道耦合方向的朗道临界速度会出现跳变,跳变幅度随自旋相互作用强度单调增加.根据线性响应理论,计算了凝聚体中运动杂质在不同速度下的能量耗散率,提出可以通过能量耗散观测临界速度在量子相变处的不连续性.     

偶极玻色-爱因斯坦凝聚体中的各向异性耗散

针对偶极相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体,解析计算了点状杂质沿平行极化轴和垂直极化轴运动的能量耗散率,证明了在超流临界速度更大的方向上耗散率也更高.该结论为最近在162Dy原子气体中观测到的实验现象提供了理论支持.对于一般的运动方向,给出了耗散率在高速极限下以及临界速度附近的渐近形式.结合数值计算的结果,论证了耗散率随方向角的变化总是表现出与临界速度一致的各向异性.     

扩展幂律型脱钉和高温超导体及MgB2的电阻转变

近来,关于无序涡旋物质凝聚体的著名的涡旋玻璃理论受到了来自某些新实验的严重质疑.我们重新审查了高温超导体的临界标度,发现超导混合态的直流伏安特性具有扩展幂律的一般形式.由该扩展幂律型非线性方程模拟的等温线和Strachan等人得到的实验数据[Phys. Rev. Lett. 87(2001), 067007]符合得很好.文中还讨论了长期以来围绕纵向电阻率和霍尔电阻率的临界指数的某些争议.     

自旋-轨道耦合作用下双组分量子气体中的动力学结构因子与求和规则

在自旋-轨道耦合作用下,双组分量子气体中密度涨落和自旋涨落的动力学结构因子满足不同形式的求和规则.特别是动力学结构因子的一阶矩一般不具有空间反演对称性.针对两个特定的模型——Raman耦合作用下的无相互作用费米气体与弱相互作用玻色气体,分别计算了在不同参数条件下密度涨落和自旋涨落的动力学结构因子,并讨论了实验上观测其一阶矩偏离空间反演对称所需达到的能谱分辨率.