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.     

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.     

直接吸收光谱多普勒展宽测温中的激光功率稳定研究

国际单位制中温度基本单位"开尔文"的重新定义致使温度测量逐步实现国际协议温度标准与热力学温度标准的融合。基于铯133原子直接吸收光谱的多普勒展宽测温可实现芯片尺度室温范围的热力学温度测量,但其拟合残差及不确定度受限于测量激光的功率稳定性,针对此问题,提出在外腔扫描式激光器的频率稳定基础上,利用声光调制器以及高速比例-积分控制器构建闭环功率稳定系统,提升并评价了测量激光光束的功率稳定性。实验证明测量光束在10mW微弱功率条件下相对噪声强度达到-126dB/Hz,30min内功率稳定性达到0.008%。上述激光功率稳定性有效减小了拟合残差以及不确定度,为实现芯片尺度、在线免标定的热力学温度传感奠定基础。     

High-performance coherent population trapping clock based on laser-cooled atoms

We present a coherent population trapping clock system based on laser-cooled $^{87}$Rb atoms. The clock consists of a frequency-stabilized CPT interrogation laser and a cooling laser as well as a compact magneto-optical trap, a high-performance microwave synthesizer, and a signal detection system. The resonance signal in the continuous wave regime exhibits an absorption contrast of $\sim 50$%. In the Ramsey interrogation method, the linewidth of the central fringe is 31.25 Hz. The system achieves fractional frequency stability of ${2.4\times }{{10}}^{{-11}}/\sqrt \tau $, which goes down to ${1.8\times }{{10}}^{{-13}}$ at 20000 s. The results validate that cold atom interrogation can improve the long-term frequency stability of coherent population trapping clocks and holds the potential for developing compact/miniature cold atoms clocks.     

Cesium atomic Doppler broadening thermometry for room temperature measurement

Atomic Doppler broadening thermometry(DBT) is potentially an accurate and practical approach for thermodynamic temperature measurement. However, previous reported atomic DBT had a long acquisition time and had only been proved at the triple point of water, 0°C, for the purpose of determination of the Boltzmann constant. This research implemented the cesium atomic DBT for fast room temperature measurement. The Cs~(133) D1(6 S~(1/2)→ 6 p~(1/2) transition) line was measured by direct laser absorption spectroscopy, and the quantity of thermal-induced linewidth broadening was precisely retrieved by the Voigt profile fitting algorithm. The preliminary results showed the proposed approach had a 4 min single-scan acquisition time and 0.2% reproducibility. It is expected that the atomic DBT could be used as an accurate, chip-scale, and calibration-free temperature sensor and standard.     

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.     

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70K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（10K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La1．88Sh0.12CuO4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．     

基于铯133原子D1线直接吸收光谱的多普勒展宽热力学温度测量

玻尔兹曼常量的定值致使温度测量逐步从协议温标向热力学温标过渡。为实现一种量子化的热力学温度测量传感方案,利用直接吸收光谱方法精密测量铯133原子D1(6S~(1/2)→6P~(1/2))跃迁吸收谱线,依据谱线多普勒展宽分量获得原子气体在该平衡态下的热力学温度。实验验证将外腔扫描激光器输出频率锁定于精密波长计,实现1000s稳定时长条件下10~(-9)量级的频率稳定度;通过振幅型声光调制器闭环控制实现优于1000∶1的测量信噪比;通过福格特线型拟合得到多普勒展宽半高全宽宽度。在室温条件下,初步结果显示温度测量误差为0.12%。由此验证了基于原子直接吸收光谱的多普勒展宽测温方法可用来实现芯片尺度、免标定的热力学温度测量。     

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.