三元硅化物CaAlSi的结构和超导电性

应用线性响应的线性糕模轨道方法计算AlB₂型结构的新超导体CaAlSi的电子能带、声子谱及电子-声子耦合常数，并讨论了它们的超导电性.通过比较两种结构模型的计算结果可以看出：若CaAlSi中Al，Si原子沿c轴方向以—Al—Al—Al—(或—Si—Si—Si—) 排列，低频B_1g模式的声子频率沿A-L方向出现虚频, 使得这种结构处于不稳定状态，电子-声子耦合表现异常增大；若Al，Si原子沿c轴     

三元硅化物CaAISi的结构和超导电性

应用线性响应的线性糕模轨道方法计算AlB2型结构的新超导体CaAlSi的电子能带、声子谱及电子-声子耦合常数，并讨论了它们的超导电性．通过比较两种结构模型的计算结果可以看出：若CaAISi中Al，si原子沿c轴方向以-Al-Al-A1-,（或-Si-Si-Si-）排列，低频B1g模式的声子频率沿A-L方向出现虚频，使得这种结构处于不稳定状态，电子-声子耦合表现异常增大；若Al，si原子沿c轴方向以-Al-si-A1-排列，声子振动模式的增加消除了低频声子的异常软化,由此计算得到的声子对数平均频率增大为147K，电子-声子耦合常数A=0．80,用中等耦合强度的Bardeen-Cooper-Schrieffer理论可合理解释其超导电性。     

第一性原理计算MgB2薄膜拉伸对超导电性的影响

应用全势线性响应线性糕模轨道方法计算MgB2的电子能带结构、声子谱及电声子耦合常数,并讨论MgB2的超导电性.通过比较MgB2薄膜双轴拉伸前后超导电性的变化可以看出,随着a轴晶格常数增大和c轴晶格常数减小,声子谱中硼的E2g声子频率显著下降,使得电声子耦合强度λ和声子对数平均频率ωln增强,提高了MgB2薄膜的超导转变温度.理论计算结果与文献中的实验测量结果相符.     

第一性原理计算MgB2薄膜拉伸对超导电性的影响

应用全势线性响应线性糕模轨道方法计算MgB₂的电子能带结构、声子谱及电声子耦合常数,并讨论MgB₂的超导电性.通过比较MgB₂薄膜双轴拉伸前后超导电性的变化可以看出，随着a轴晶格常数增大和c轴晶格常数减小,声子谱中硼的E_2g声子频率显著下降，使得电声子耦合强度λ和声子对数平均频率ω_ln增强,提高了MgB₂薄 关键词： 超导电性 能带结构 声子频率 电声子耦合     

高温超导体中的电-声子相互作用

1911年 ,卡末林·昂内斯在金属汞中发现了超导电性 .在之后的很长一段时间内 ,人们对其中的机理认识很少 .直到 195 7年 ,ＢＣＳ理论的发表才为超导电性奠定了理论基础 .传统理论认为 ,在转变温度Ｔｃ 以下 ,超导库珀对的密度随温度降低而不断增加 ,形成库珀对所需的电子 -电子吸引不是瞬时的和超距的 ,而是靠晶格振动的中介 (电子吸收或发射声子 ) .ＢＣＳ理论的实验验证实现于 2 0世纪 6 0年代 .俄罗斯物理学家Ｅｌｉａｓｈｂｅｒｇ以方程组的形式将电 -声子相互作用纳入ＢＣＳ理论 ,并对超导体的声子谱作出预言 .之后 ,ＭｃＭｉｌｌａｎ…     

Ga和Sb纳米线声子结构和电子-声子相互作用的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统研究了Ga和Sb纳米线的电子能带结构和声子结构以及电子-声子耦合(EPC)作用.通过对声子的完整Brillouin区分析来研究纳米线的结构稳定性.结果表明,所考察的纳米线显示出不稳定性,不稳定声子波矢远离Brillouin区中心.与通常的Peierls变形机理相比,不稳定的横向声子模会导致一种无开口带隙的相变.Sb比Ga纳米线的EPC要强很多,并且横向变形导致的锯齿形结构使纳米线中的电子-声子相互作用增加了几个数量级.     

电-声子耦合强度对量子点系统噪声的影响

利用Lang-Firsov正则变换和Keldysh非平衡格林函数方法研究了低温下具有电子-声子相互作用的量子点系统的噪声.我们特别注意了电-声子耦合强度的变化对量子点系统噪声的影响.数值结果表明:随着电-声子耦合强度的增大,系统的噪声增大,同时微分噪声谱中会出现一系列的声子伴带峰,峰的高度和数目对电-声子耦合强度的变化非常敏感.我们也研究了系统的Fano因子,它显示系统噪声对肖特基(Schottky)公式的偏离.在高偏压区,Fano因子随着电-声子耦合强度的增大而增大.     

电-声子耦合强度对量子点系统噪声的影响

利用Lang-Firsov正则变换和Keldysh非平衡格林函数方法研究了低温下具有电子-声子相互作用的量子点系统的噪声。我们特别注意了电-声子耦合强度的变化对量子点系统噪声的影响。数值结果表明：随着电-声子耦合强度的增大,系统的噪声增大,同时微分噪声谱中会出现一系列的声子伴带峰,峰的高度和数目对电-声子耦合强度的变化非常敏感。我们也研究了系统的Fano因子,它显示系统噪声对肖特基(Schottky)公式的偏离。在高偏压区,Fano因子随着电-声子耦合强度的增大而增大。     

铁基氟化物超导体SrFe_(1-x)Co_xAsF(x=0,0.125)声子特性的第一性原理计算研究

采用基于第一性原理的平面波赝势方法,计算了铁基氟化物及其钴掺杂超导体SrFe1-xCoxAsF(x=0,0.125)在四方非磁态与正交条纹反铁磁态下的声子谱(声子色散曲线、声子态密度)及电-声子耦合常数.计算发现:条纹反铁磁相互作用下的自旋-声子耦合效应强于电-声子耦合作用使声子谱的宽度减小;自旋效应使声子的有效质量增加导致条纹反铁磁态下Fe原子与As原子的耦合振动频率减小.另外,掺杂和自旋效应是提高电-声子耦合常数的两个有效方法,但计算所得超导转变温度远小于实验测量值,表明铁基超导电性非简单的电-声子耦合配对机理.     

络合物形成对电子-声子耦合的影响

测量了室温(20℃)条件下极性溶剂1, 2-二氯乙烷-碘溶液中的β胡萝卜素 紫外-可见吸收光谱和拉曼光谱. 结果表明, 生成络合物的β胡萝卜素在460 nm处的紫外-可见吸收峰消失, 并在1000 nm处出现β胡萝卜素与碘形成络合物的吸收峰, 致使514.5 nm激光激发时察觉不到络合物中β胡萝卜素离子CC键的共振拉曼光谱.而溶液中没有形成络合物的β胡萝卜素CC键拉曼散射截面随络合物浓度增加而减小, 拉曼光谱线宽增加, π电子-声子耦合系数增加, 其机理是随络合物增加溶液混乱程度增加、β胡萝卜素分子结构有序性减小所致, 且可以用“相干弱阻尼电子-晶格振动”、“有效共轭长度”、“振幅模型”等理论给予解释. 关键词： 络合物 电子-声子耦合 共振拉曼光谱     

铜薄膜电子-声子耦合系数的实验研究

电子元件的超微型化和高集成化,对金属互连线的导热性能提出极高的要求;同时,新型高性能光电材料的开发,又需要尽可能降低受光激发电子与声子之间的耦合。电子、声子的相互作用,对于能量转换与传递过程微观机理的研究至关重要。这些载能粒子的作用时间都在飞秒-皮秒量级,本文采用飞秒激光瞬态热反射方法,对铜薄膜中微观粒子作用过程进行了飞秒量级的实验研究。通过对实验系统精细调节,得到了理想的信号曲线,在此基础上测量了不同泵浦光功率下沉积在硅基底上厚度为60 nm铜薄膜的电子-声子耦合系数,测量结果为(11～12)×10~(16)W/(m~3K),和理论值14×10~(16)W/(m~3K)较为接近,并且不随泵浦光强发生变化。     

Structure and superconductivity in the ternary silicide CaAlSi

Using the linear response-linearized Muffin-tin orbital (LR-LMTO) method, we study the electronic band structure, phonon spectra, electron-phonon coupling and superconductivity for c-axis ferromagnetic-like (F-like) and antiferromagnetic-like (AF-like) structures in ternary silicide CaAlSi. The following conclusions are drawn from our calculations. If Al and Si atoms are assumed to arrange along the c axis in an F-like long-range ordering (-Al-Al-Al-and-Si-Si-Si-), one could obtain the ultrasoft B_1g phonon mode and thus very strong electron-phonon coupling in CaAlSi. However, the appearance of imaginary frequency phonon modes indicates the instability of such a structure. For Al and Si atoms arranging along the c axis in an AF-like long-range ordering (-Al-Si-Al-), the calculated electron-phonon coupling constant is equal to 0.8 and the logarithmically averaged frequency is 146.8 K. This calculated result can correctly yield the superconducting transition temperature of CaAlSi by the standard BCS theory in the moderate electron-phonon coupling strength. We propose that an AF-like superlattice model for Al (or Si) atoms along the c direction may mediate the inconsistency estimated from theory and experiment, and explain the anomalous superconductivity in CaAlSi.      

锶镁掺杂钡位对Y-123超导性能和晶体结构的影响比较

采用四引线法对掺杂样品YBa2-xMgxCu3O7-δ和YBa2-xSrxCu3O7-δ(x=0.0～0.2)的超导电性能进行了系统测量,发现随着镁和锶掺杂量的增加,样品的超导转变温度总体呈明显降低趋势.同时利用XRD对系列样品YBa2-xMgxCu3O7-δ和YBa2-xSrxCu3O7-δ的晶体结构进行研究,发现随着掺杂量的增加,样品的晶体结构由正交相向四方相转变.初步分析了钡位镁和锶掺杂所引起的晶体结构变化对超导电性的影响.该研究结果为高温超导机理的进一步研究提供了实验资料.     

高温超导机制研究状况

以读者较熟悉的传统的ＢＣＳ理论为主，介绍了目前高温超导机制研究进行最多的几个主要流派，指出关于序参量的对称性问题成了争论的焦点问题。若实验上肯定了能隙的对称性，可能会结束各派纷呈的局面。     

超导电性的量子特征

大量实验事实及量子力学理论已证明微观粒子的运动会表现出一系列量子化特征．因此,过去人们通常认为量子效应是微观粒子所独有的．在本文中,我们通过超导体的一些奇特现象,论述了超导电性的量子特征;阐明在一定条件下由大量微观粒子组成的宏观物体也具有量子化效应,宏观可测量也可以是量子化的,这种宏观量子效应仍可用量子力学理论来研究．     

INVESTIGATION OF EMPIRICAL LAWS FOR SUPERCONDUCTIVITY OF ALLOY AND COMPOUND SUPERCONDUCTORS

By studying the average effect of the electronegativity of alloy and compound superconductors, some empirical laws are found. The average value of the electronegativity of alloy superconductors \overlineχ is from 1.3 to 1.9, most of which is concentrated in the region 1.5<\overlineχ<1.8. The \overlineχ of many higher T_c superconductors is nearly 1.60. All these characteristics are similar to element superconductors. The average value of the electronegativity \overlineη of positive valence elements in oxide superconductors is from 1.3 to 1.6, and the average effect of an electronegativity of zero on every element \overlineζ is from 1.75 to 2.00. The mean of \overlineη and \overlineζ is from 1.5 to 1.8. When both \overlineη and \overlineζ are near the limit value (1.3 or 1.6 and 1.75 or 2.00), the material has a very low T_c, even is non-superconductive. The \overlineζ of other compound superconductors is either too high or too low, and the \overlineζ is too low so that the T_c of these superconductors is quite low. Studying the average effect of the electronegativity of non-superconducting compounds further confirms the laws.