Nb对C-15结构V_2(HfZr)系列的超导转变温度的影响

本文中研究了C-15结构V_2Hf_(1-x)Nb_x,V_2Zr_(1-x)Nb_x和V_2Hf_(0.5)Zr_(0.5-x)Nb_x系列的超导转变温度T_c与Nb合量x的关系,发现V_2Zr,V_2Hf加Nb后与V_2Hf_(0.5)Zr_(0.5)加Nb后性能显著不同。测定了V_2Zr,V_2Hf和V_2Hf_(0.5)Zr_(0.5)的X射线光电子能谱。结果表明,当Hf原子和Zr原子共存于AB_2化合物的A位上时,发生了一种增强原子间相互作用的新的电荷转移。这个事实支持由角动量分波表象能带论方法分析电声耦合超导原理的结果对四元V_2(HfZrNb)系列的超导行为提出的一种可能解释:4d-5d原子配位可能有助于提高4d导带的杂化程度,从而有利于提高超导T_c。     

Ta对C—15相V_2Hf和V_2(Zr_(0.5)Hf_(0.5))系列声子性能的影响

本文用中子飞行时间方法对C-15相的超导材料V_2Hf,V_2Ta和V_2Hf_(0.8)Ta_(0.2)以及V_2Zr_(0.5)。Hf_(0.5)和V_2Zr_(0.5)Hf_(0.33)Ta_(0.17)的热中子非弹性散射谱作了测量,并计算出相对的广义声子态密度。结果与早先发表的Nb对C-15相V_2Zr和V_2(Hf_(0.5)Zr_(0.5))系列声子性能的影响一致:声子频率随超导转变温度T_c增加而软化,随T_c减小而硬化。这表明,对于此类材料弹性软化在一定程度上对提高T_c起了作用。结果还进一步表明V_2Zr或V_2Hf与V_2(Zr_(0.5)Hf_(0.5))之间有着质的差别,V_2Hf加Ta后,T_c增加,声子频率软化,而V_2(Zr_(0.5)Hf_(0.5))加Ta后,T_c减小,声子频率则略有硬化。这与V_2Zr和V_2(Hf_(0.5)Zr_(0.5))加Nb的结果是一致的。此结果可以用角动量分波表象的能带论方法分析电-声耦合相互作用得出的杂化理论来定性解释。     

C-15结构(Hf,Zr,Ta)V_2和(Hf,Zr,Nb)V_2合金超导转变的压力效应研究

本文研究了C-15结构化合物(Zr_(0.5)Hf_(0.5)-xTa_x)V_2(x≤0.2)和(Hf_(0.5)Zr_(0.5-x)Nb_x)V_2(x≤0.2)的超导转变温度T_c及其压力效应T_c/P。报道了实验方法与结果。与(Hf_(1-x)Ta_x)V_2和(Zr(1-x)Ta_x)V_2的情况不同,在(Zr_(0.5)Hf_(0.5-x)Ta_x)V_2中Ta的引入使常压下的T_c下降,然而T_c/P却大为提高。因此高压下Zr_(0.5)Hf_(0.45)Ta_(0.05)V_2的T_c反而比Hf_(0.5)Zr_(0.5)V_2更高。导出了一个基于角动量分波表象能带论方法的描述压力效应的新关系式。它指出导带电子波函数中的高角动量成分变化对T_c的压力效应影响比较重要。这个公式有助于理解上述复杂的实验现象,并能合理地解释某些元素(如Cs,Ba,La等)的T_c随压力剧增的事实。     

C15相ZrV_2-H、HfV_2-H,(Hf_0.5Zr_0.5)V_2-H系的超导电性

本文研究了ZrV_2H_y系的T_(c)-y变化规律,并与HfV_2H_y及(Hf_0.5Zr_0.5)V_2H_y系的T_c-y变化规律作了比较,认为(Hf_0.5Zr_0.5)V_2H_y系中T_c峰值的出现与强化Zr原子球内4d-4f杂化有关.     

Nb对C-15相V_2Zr和V_2(HfZr)系列声子性能的影响

本文用中子飞行时间方法对C-15相的超导物质V_2Zr,V_2Zr_(0.95)Nb_(0.05)及V_2Hf_(0.5)Zr_(0.5),V_2Hf_(0.5)Zr_(0.3)Nb_(0.2)的热中子非弹性散射谱作了测量,发现Nb的添加对V_2Zr和V_2Hf_(0.5)Zr_(0.5)系列的作用不同,V_2Zr添加第三组元Nb后,超导临界温度Tc增加,声子频率“软化”,而V_2Hf_(0.5)Zr_(0.5)系列添加第四组元Nb后,Tc略有下降,声子频率则“硬化”。V_2Zr_(0.95)Nb_(0.05)声子频率比V_2Zr“软化”的结果与以前磁化率下降几何平均声子频率上升的结果不一致。对于V_2Hf_(0.5)Zr_(0.5)加Nb后声子频率“硬化”的现象用角动量分波表象的能带论方法分析电-声作用得出的杂化理论作了解释     

(Hf_(0.5)Zr_(0.5)V_2)H_x的声子谱与超导性的关系

本文报道了用Be过滤探测器谱仪对C-15相的(Hf_(0.5)Zr_(0.5)V_2)H_x等五种样品的声子谱的测量。观察到了它们的声子谱随含氢量而变化以及声学支有规则的软化现象。表明Hf_(0.5)Zr_(0.5)V_2H_x的T_c随x的变化,主要是声学支的贡献,声学文软化有利于T_c的提高,而光学支“软化”可能会抑制超导性。     

Nb对C-15结构V2(HfZr)系列的超导转变温度的影响

本文中研究了C-15结构V₂Hf_1-xNb_x,V₂Zr_1-xNb_x和V₂Hf_0.5Zr_0.5-xNb_x系列的超导转变温度T_c与Nb合量x的关系,发现V₂Zr,V₂Hf加Nb后与V₂Hf_0.5Zr_0.5加Nb后性能显著不同。测定了V₂Zr,V₂Hf和V₂Hf_0.5Zr_0.5的X射线光电子能谱。结果表明,当Hf原子和Zr原子共存于AB₂化合物的A位上时,发生了一种增强原子间相互作用的新的电荷转移。这个事实支持由角动量分波表象能带论方法分析电声耦合超导原理的结果对四元V₂(HfZrNb)系列的超导行为提出的一种可能解释:4d-5d原子配位可能有助于提高4d导带的杂化程度,从而有利于提高超导T_c。 关键词：     

C15相(Hf_0.5—xTa_xZr_0.5)V_2H_y系超导电性研究

对C15相(Hf_0.5-xTa_xZr_0.5)V_2H,系的超导电性研究表明,该系的T_c～y关系及H影响T_c的机制与Pd-H系不同。热中子非弹性散实验的结果表明,声频支对T_c的变化是重要的.根据Jacob和Miedema的理论,对在小浓度和大浓度时,氢在不同间隙位置的分布作了理论分析,似乎当氢原子主要占据2Zr—2V间隙位置时,T_c升高.对此,本文提出一种可能的解释.     

C-15超导体V_2Zr_0.5Hf_0.3Ta_0.2的低温比热

建立了绝热脉冲法比热测量装置,测量了C-15超导材料V_2Zr_0.5Hf_0.5Ta_0.2在1.5—17K温区的比热.从比热数据导出了正常态电子比热系数、德拜温度、电-声子质量增强因子,以及热力学临界场等参量.进而讨论了材料特性的微观机制.     

金属玻璃(Cu_(1-x)Ni_x)_(33)Zr_(67)的超导电性

本文研究了金属玻璃(Cu_(1-x)Ni_x)_(33)Zr_(67)的超导电性.测量了超导转变温度T_c、上临界磁场H_c_2和其它重要物理量.结果分析表明:这些金属玻璃属于弱耦合超导体.随着Ni含量增多,T_c提高.由(dH_c_2/dT)_(T_c)的测量得到费米面上电子态密度N(0).Varma-Dynes参数δ粗略地是常数.较高的N(0)相应于较高的T_c.N(0)是支配超导行为的基本参量.     

Ba0.5Sr0.5TiO3电子结构和光学性质的第一性原理研究

利用第一性原理研究了Ba0.5Sr0.5TiO3的能带结构和光学性质.结果表明,导带和价带都来源于钛原子3d轨道和氧原子2p轨道的杂化.导带主要由钛原子的3d轨道贡献,价带主要由氧原子的2p轨道贡献.吸收系数为105 cm-1量级,且吸收主要集中在低能区.折射率为n(0)=2.1,结果与实验符合.     

Ba0.5Sr0.5TiO3电子结构和光学性质的第一性原理研究

利用第一性原理研究了Ba_0.5Sr_0.5TiO₃的能带结构和光学性质.结果表明,导带和价带都来源于钛原子3d轨道和氧原子2p轨道的杂化.导带主要由钛原子的3d轨道贡献,价带主要由氧原子的2p轨道贡献.吸收系数为10⁵ cm^-1量级,且吸收主要集中在低能区.折射率为n（0）=2.1,结果与实验符合. 关键词： 第一性原理 能带结构 光学性质     

Ti_(1-x)(Hf_(0·919)Zr_(0·08))_xNiSn的制备及热电性能

采用固相反应法合成了单相的Ti_(1-x)(Hf_(0·919)Zr_(0·08))_xNiSn(x=0·00—0·15),并用放电等离子烧结方法制备出密实块体材料.研究了Hf和Zr同时在Ti位上的等电子合金化对Ti基半Heusler化合物热电性能的影响规律.结果表明:少量的Hf和微量的Zr在Ti位上的等电子合金化,显著地降低了体系的热导率κ,同时显著地提高了体系的Seebeck系数α.组成为Ti_(1-x)(Hf_(0·919)Zr_(0·08))_(0.15)NiSn的试样室温热导率为3·72W·m-1K-1,在700K时ZT值达到最大为0·56.与三元TiNiSn相比,在相同温度下ZT值的提高率为190%—310%.     

三元非晶态Zr_(76)Cu_(14)Ni_(10)低温高压下的超导性

用液相高速淬火技术制备了三元Zr_(76)Cu_(14)Ni_(10)非晶态合金.进行了不同压力下电阻与温度之间关系试验;进行了在卸除高压(10kbar)后样品电阻与温度之间关系的试验.结果表明:常压下非晶态超导转变温度T_c为3.32K.转变宽度△T_c为0.05K.随着压力从1ba→7.3kbar→10kbar递增,T_c相应从3.32K→3.39K→3.42K递增,而△T_c基本不变.超导前的剩余电阻却随压力增加而逐渐下降.168小时后卸除高压(10kbar),此时观察到样品的T_c是可逆的,而剩余电阻是不可逆的.     

La的超导电性

对La的超导实验数据分析表明,La的超导机制仍是BCS电声作用机制.La的T_c较高的决定性因素是平均电声矩阵元〈I~2〉高,而能带结构中的d,f杂化效应是导致La的〈I~2〉高的关键.利用这些有利因素探索制备La的超导合金或化合物是值得重视的途径.     

异质金属界面的电子结构与超导性

本文引用一系列明确定义的界面平面波轨道(IPWO)与已有的“丸盒轨道”(MTO)能带论方法相结合,可以处理异质金属界面的电子结构.得出Bloch波的反射透射关系,界面附近电子态密度,不同角动量分波的含量等的关系式.联系到电子-声子耦合的超导原理,指出探索高T_c超导体有一个异质杂化原则,即导带角动量杂化程度强的高T_c超导体应该到由价电子结构差异大的组元形成的化合物或复合异质微晶体系中去找.     

非晶态Zr-Si合金的超导临界温度

测量了采用Melt-Spinning方法制备的非晶态合金Zr_(100-x)Si_x(8.8≤x≤15.3)的超导临界温度与Si浓度的关系.发现:在上述组分范围内,T_c以0.18K/(at.％)的速率随着Si含量增加而线性地下降.经外推到x=0,得非晶态纯Zr的T_c应为5.15K,与Onn et:al根据Fe-Zr合金的低温比热测量结果作理论外推所得的值十分一致.研究了非晶态合金Zr_(87.7)Si_(12.3)分别在310、370、415和445℃下作等温热处理对T_c的影响.结果表明,其结构弛豫行为与金属-金属型Zr基合金的大为不同.T_c的变化速率大且不遵从Int规律;随着热处理的进行,T_c较快地就趋向于饱和.伴随着结晶化的开始,T_c则以一大得多的速率下降.结合DSC等测量结果,对Zr-Si合金的结构弛豫和结晶化行为进行了讨论.     

高T_c A-15超导化合物的物理冶金

在现有的各类超导体中,A-15化合物具有最高的超导转变温度T_c,近年来,人们对此类超导体主要在以下几方面开展研究工作。1.从理论上探讨A-与超导化合物具有高T_c的物理机制,推测T_c可能有的最高值;2.总结经验规律,通过适当外推,估计T_c可能有的最高值;3.研究T_c与组织结构之间的关系,探明影响T_c的因素;4.研究进一步提高T_c的途径和使T_c在18K以上的化合物成为可供工程应用的超导材料。     

超导转变温度(Tc)测量的实验

一、引言一些物质在温度低于某一值(T_c)时,其电阻率突然转变为零.这种状态称作超导状态,这类物质称为超导体。T_c 称作超导体的转变温度.不同的超导材料,其转变温度也不同.因而,超导体的转变温度(T_c)是超导材料最基本、最重要的物理参数之一,其它物理量无不与此相关.精确测量超导体的 T_c值已成为超导电性研究中必备的手段.为了培养高水平的接触近代科学前沿的硕士和博士人才,我们连续三年对固体物理、实验物理和低能核物理等专业的研究生开设了超导转变温度(T_c)测量的实验.结果表明,同学们不仅能完成实验要求,掌握实验技     

亚稳Zr基稀La固溶体合金的超导性及结构

本文用悬浮熔炼液相高速淬火方法获得了亚稳Zr_(1-x)La_x(x=1,2,3,4at％)固溶体合金.其超导转变温度随La含量增加而急剧升高.用能带结构的d-f杂化效应对上述实验结果进行了讨论.