YBCO薄膜中自旋极化准粒子的注入效应

采用Nd0 .7Sr0 .3MnO3/SrTiO3/YBa2 Cu3O7-δ的异质结构 ,研究了自旋极化准粒子的注入效应 .在 5 6 μm宽的YBCO膜条上成功地制备了与超导膜条同样宽度但不同长度的六个注入结区 ,长度L分别为 80 μm ,4 0 μm ,2 0 μm ,10 μm ,5 μm和 2 μm .80nm厚的YBCO薄膜在 16K温度下Jc 为 2× 10 5A/cm2 .Iin=0 .5mA的自旋电流注入下 ,随L从 80 μm逐渐顺次减小时 ,注入效率 η =ΔJc/ΔJin逐渐增大 .而当L≤ 2 0 μm后 ,η不再增加 ,达到几乎相同的值 (～ 6 ) .初步分析认为这与自旋极化准粒子在超导膜内的有效自旋扩散长度有关 .异质结构中YBCO薄膜的超导电性以及注入窗口的尺寸对获得大的自旋注入效率十分重要 .     

强引力下Dirac粒子的真空能隙

本文以强引力的de Sitter度规和Einstein-Yukawa理论的Reissner-Nordstrom 度规为例,讨论了在原子核内或在强子内Dirac粒子的真空禁带能隙,结果表明,在强引力下,粒子的真空能隙形成一个势阱.     

准一维Cr基超导体RbCr3As3的超导能隙

RbCr₃As₃是具有[（Cr₃As₃）^-]_∞线性链的准一维超导体,超导转变温度约为6.6 K.对RbCr₃As₃单晶进行了电输运和极低温热输运性质的研究.低温下,拟合了RbCr₃As₃正常态电阻率随温度的变化,发现其满足费米液体行为.通过拟合超导转变温度随磁场的关系,得到RbCr₃As₃单晶的上临界场约为25.6 T.对RbCr₃As₃进行了零场下的极低温热导率测量,得到其剩余线性项为7.5 μW·K^-2·cm^-1,占正常态热导率值的24%.测量不同磁场下RbCr₃As₃的热导率,发现与单带s波超导体相比较,RbCr₃As₃剩余线性项随磁场增加相对较快.这些结果表明RbCr₃As₃单晶很可能是有节点的非常规超导体.     

准粒子注入下超导铟膜非平衡现象的研究

本文报道了在准粒子注入下超导铟膜中观测到的几种非平衡现象,其中包括“双能隙态”和非平衡中间电阻态等。并且,通过计算以上现象中的准粒子有效化学势随过量准粒子数密度的变化可以更准确地判别均匀超导态的失稳的存在。     

一种计算原子核能隙Δ的新方法

在传统的计算能隙Δ的三参数公式基础上, 通过曲线拟合, 消除了同位旋变化对结合能的影响, 得到了更为理想的能隙Δ计算方法。 计算发现, 粒子数越少, 同位旋的影响越大, 传统计算方法产生的偏差越大, 而新的计算方法, 无论是在轻核区还是在重核区, 得到的结果更接近于经验公式。     

层间耦合与高温超导体链的能隙结构

根据高温超导体层状结构特点和层间耦合效应,在一个唯象的S-N双层高温超导模型(S表示超导层,N表示非超导层)下,求得了非超导层的格林函数,证实了YBCO中CuO链上大能隙的存在,与实验结果相一致。     

准粒子注入引起超导铟膜电压态的研究

用隧道注入准粒子,通过测量超导铟膜两端电压的变化。发现在一定条件下(结电阻较小等)铟膜在一定注入阈值下会相变到膜电压态(中间电阻态),注入继续增大到第二个阈值时,相变到正常态。这两次相变都是一级相变,T_λ以上和以下桕变过程也没有明显的区别。     

准单能中子单粒子效应研究现状

对国际上用于单粒子效应(SEE)研究的准单能中子源进行了相关调研,对产生准单能中子源的⁷Li(p, n)⁷Be核反应、装置布局以及表征中子场性质的中子注量率、中子能谱、中子束流轮廓及其均匀性、热中子本底等参数的理论计算及实验测量进行了系统的介绍。进行准单能中子SEE实验要求中子源有较高的中子注量率水平、较大的束流轮廓、较好的束流均匀性以及较低的热中子本底,并且能测量出精确的中子能谱。对准单能中子SEE实验过程以及三种中子SEE截面的尾部修正方法进行了介绍。     

常压和高压合成MgB2的低温比热及两个超导能隙研究

测量了常压和高压合成MgB2超导样品6K—80K的比热,并在数据拟合中考虑了爱因斯坦振动模的贡献,得到其电子比热数据.解释了超声测量得到的德拜温度和低温比热拟合结果之间的巨大差异.并且在12K附近观察到了异常的电子比热,此异常来源于MgB2的第二个能隙.此外,对高压和常压合成对样品的影响做了初步分析. 关键词： 低温比热 MgB2 能隙     

多层黑磷中厚度和应力依赖的能隙变化研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了单层及多层黑磷晶体的能隙随层数和外加应力的变化.计算结果表明,体系能隙随着层数的增加而减小,当层数增加到10时,二维黑磷的能隙非常接近于其体材料值.层间的相互作用导致的能带劈裂是能隙减小的直接原因.应力对10层黑磷电子结构的影响也被研究.计算表明,压缩应力可以使10层黑磷从半导体转变为金属,而拉伸应力仅对能隙大小产生影响.     

多层黑磷中厚度和应力依赖的能隙变化研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了单层及多层黑磷晶体的能隙随层数和外加应力的变化.计算结果表明,体系能隙随着层数的增加而减小,当层数增加到10时,二维黑磷的能隙非常接近于其体材料值.层间的相互作用导致的能带劈裂是能隙减小的直接原因.应力对10层黑磷电子结构的影响也被研究.计算表明,压缩应力可以使10层黑磷从半导体转变为金属,而拉伸应力仅对能隙大小产生影响.     

多粒子多空穴能态密度的谐振子模型计算

在严格考虑了泡利不相容原理的前提下,导出了任意单粒子哈密顿量下多粒子多空穴态的能态密度的一般性精确公式;并应用半经典的Thomas-Fermi近似,计算了三维线性谐振子下的能态密度;计算了g_1p至g_10p,g_1h至g_7h以及g_1p－1h至g_6p－6h能态密度;讨论了泡利不相容的影响,与微子模型中通用的等间隔模型的能态密度进行了比较.由计算结果看出,激子模型中通用的等间隔单粒子能级密度模式在由核子诱发的核反应中,是一很好的近似.     

O同位素的相对论平均场计算中对能隙参数的研究

在相对论平均场理论框架下, 研究了各种对能隙参数对O同位素偶偶核的适用性. 通过对原子核结合能和四极形变的系统计算表明, 在O同位素区域, 对能隙参数Λ_n和Λ_p均可取为0.5, 这样既简化了计算, 又可得到比较满意的结果.     

第二讲 激光尾波场加速中的准单能电子束的产生

自从激光尾波场加速电子方案提出以来,经过二十多年的理论和实验研究,人们在激光尾波场加速方面已经取得了重大进步,相继在电子束能量、电子单色性等束流性能上取得重大突破.特别是在2004年对电子束的单色性研究取得重大突破,国际上几个著名实验室相继报道了准单能电子束产生的实验观测,掀起了激光尾波场研究的新高潮.对于准单能电子束的产生机制,虽然尚未达成统一认识,但普遍认为空泡加速可能是其中非常重要的机制之一.文章介绍了激光尾波场的基本概念,着重介绍了单能电子束产生的空泡加速模式里的两个关键物理过程：波破和电子的自捕获,同时介绍国际上相关的一些重要实验结果和理论进展.     

编织拓扑物态中神奇的准粒子

2012年7月出版的Physics Today杂志刊登了耶鲁大学Nicholas Read教授撰写的《拓扑物态和准粒子编织》一文.文章深入浅出地介绍了拓扑物态的基本性质,准粒子交换和非阿贝尔统计,拓扑物态的物理实现及其在拓扑量子计算中的潜在应用.下面摘译其中的主要内容.     

界面超导新进展:外延于SrTiO_3衬底上的单层FeSe薄膜的超导转变温度超过40K

<正>界面超导概念的起源可追溯至50多年前物理学家对二维超导的研究。1968年,首次在实验上观测到界面增强超导现象,即当Al与Cu或者Sn混杂形成超晶格时,其超导转变温度提高接近1 K[1]。在1986年和2008年发现的铜基[2]和铁基[3]两大类高温超导体系都具有层状三明治结构,形成库珀对的载流子来源于氧化物电荷库层的掺杂。不仅铜基和铁基两大类高温超导体系,     

求解波动方程的准粒子离散修正辛算法

针对波动方程求解,在Hamilton体系下建立了对空间离散的准粒子体系,该准粒子体系实现简单,物理意义明确;在时间离散方面,构造了一种适合高效声波模拟的修正辛格式,该格式是在常规的二阶Partitioned Runge-Kutta(PRK)基础之上构造而成,其具有三阶时间精度,从理论上分析了修正辛格式的数值稳定性和频散性能.数值结果表明,本文提出的方法在计算时间,计算精度和计算存储量等各方面性能都有相应改善。     

强准粒子注入产生的超导铅膜“双能隙”态中准粒子有效化学势μ~*与过量准粒子数n的关系

从超导铅隧道结在强准粒子注入下的“双陡区”实验资料计算铅膜准粒子的μ及n,所得μ-n及n_c-T关系与Chang-Scalapino理论定性符合,证明了用铅膜的“双能隙”非均匀态来解释此现象是正确的。     

强准粒子注入下超导铟膜电阻态的阈值研究

用铌-铟隧道结对超导铟膜注入强准粒子流,发现有两类ν_f(铟膜电压)——ι_i(注入电流)的变化关系.用Rothwarf-Taylor方程及T~*模型导出的出现膜电压的阈值注入电流公式进行计算,结果是,在大注入电压时的计算值与实验值符合较好,而在小注入电压时的计算值与实验值差别较大。物理上的可能原因是,前者情况下的注入准粒子弛豫至低能时会产生大量声子,所以系统与T~*模型较符合。     

碲化铋薄膜载能粒子相互作用的超快研究

碲化铋禁带宽度非常窄而具有高电导率和塞贝克系数,同时具有低热导率,成为已知室温下优值系数最高的热电材料。已有研究表明,纳米薄膜和超晶格是进一步提高材料热电性能的可行途径。因此超快研究碲化铋纳米薄膜中载能子间的相互作用过程对开发高性能热电材料有重要意义。本文采用飞秒激光泵浦-探测技术,实验研究了沉积在硅基底上厚度为100 nm碲化铋薄膜中各载能粒子的相互作用过程。通过改变延迟时间步长,分别观察到价带电子被光子激发跃迁至导带,激发电子在导带内与声子的能量弛豫及导带电子与空穴复合跃迁至价带,并将能量传递给声子导致声子温度升高的过程。此外,还观察到热应力产生的声波,并据此得到了碲化铋薄膜中纵波声速为2649 m s^-1。