Bi2Sr2Ca1-xPrxCu2Oy和Bi2Sr2Ca1-xYxCu2Oy系列单晶样品输运性质的对照研究

测量了Bi2Sr2Ca1-xPrxCu2Oy(x的范围从0到0.5)和Bi2Sr2Ca1-xYxCu2Oy(x的范围从0到0.41)系列单晶样品的ab平面电阻率ρab(T).两个体系都表现出独特的掺杂效应.对掺Pr系列,超导转变温度Tc随掺杂量的增加逐渐降低,同时剩余电阻率却大幅度增加.在Pr含量达到约0.5时,体系出现了超导-绝缘体转变.对掺Y系列,观测到在某温度T*处ρab(T)偏离了对温度的线性关系,这是赝能隙打开的典型表现.t*随Y含量的增加而增加,而Tc则被迅速压制.我们预期Pr的反常磁性和掺Pr系列未观察到赝能隙有关.     

反常输运性质Bi2Sr2CaCu2O8单晶的生长

使用自助熔剂融化法成功的制备了Bi2Sr2CaCu2O8超导单晶。在对所得单晶进行输运性质的研究时,我们发现一种反常扔物理特征：在超导涨落区观察到反常的电阻峰,从Bi2Sr2CaCu2O8单晶的颗粒超导电性方面我们给出了合理的解释。     

硼掺杂拓扑绝缘体Bi2Se3单晶的电输运性质研究

本文首次报道了用自助溶剂法(self-flux)制备优良的硼(B)掺杂硒化铋(Bi2BxSe3-x)样品的探索。实验结果显示掺杂样品中大部分B是以替代Se位方式存在,少量B以插入Bi2Se3晶格或范德瓦尔斯间隙的形式存在。当B的含量逐渐增加时,Bi2Se3的晶格常数c先减小后增加,且样品具有清晰的层状结构。掺杂量x=0.05的样品局部区域出现纳米带结构,同时该样品在低温下出现了明显的金属-绝缘转变现象。Bi2Se3样品电阻率随掺杂含量的增加而增加,表明B掺杂提高了样品表面态对整体电导的贡献,同时纳米带结构也有助于增加表面态的贡献。     

Bi2Sr2CaCu2O8+δ单晶超导临界温度的各向异性

研究了具有不同氧含量的Bi2Sr2CaCu2O8 δ单晶超导临界温度的各向异性,通过测量沿ab面和c轴的电阻率发现,在轻欠掺杂到过掺杂区域,单晶沿ab面和c轴的Tc值是比较接近的,但在重欠掺杂区,沿ab面的Tc值比c轴的Tc明显高,从平衡态的相位涨落模型可以得到,由于涨落效应对 c轴的临界电流密度的压制作用比对ab面的要强,导致了Tc的各向异性,但这种模型无法解释重欠掺杂超导体中ab面和c轴的Tc如此大的差别,我们认为重欠掺杂超导体中的相位涨落行为不同于其他掺杂超导体中的行为,实验和理论上都值得进一步深入研究。     

电子型超导体Nd1.85Ce0.15CuO4单晶输运性质研究

我们测量了最佳掺杂的Nd1．85Ce0．15CuO4单晶的电阻率和ab面以及c方向热电势．ρ-T曲线在高温下表现为非常好的直线，超导转变比较尖锐Tc,mid=20．6K，说明我们的样品品质很好．低温下的电阻率拟合结果表明频率大约100K的软声子模与载流子有强烈相互作用，这是极化子模型有力的证据．对于热电势结果，令人惊奇的是，无论数值还是曲线形状，包括低温曳引峰的位置，c方向的热电势Sc与ab面内的热电势Sab非常接近．这可能是某种共同的机制导致的结果．比较Nd1．85Ce0．15CuO4和Sm1.85Ce0.15CuO4的热电势曲线可以发现，二的数值和曲线形状基本相同，而与La1．85Sr0．15CuO4差异较大，这进一步说明了顶点氧在这些体系中的作用．     

La2-xBaxCuO4单晶反常的正常态输运性质研究

测量了La2-xBaxCuO4系列单晶样品的电阻率和热电势,我们发现,当＝0．125（x＝1／8）时,La2-xBaxCuO4的截流子是所有样品中局域化最强的,但数据分析结果显示,它又是弱域化行为,文中我们讨论了Tc的被压制的原因,得出这可能与低温下LTO到LTT的结构相变,空穴与自旋的静态条纹有序有关,热电势结果观察不到任何声子曳引的痕迹,表明在LBCO体系中电声子的相互作用很弱。     

Bi2Sr2Ca(Cu1-xMnx)2Oy单晶的结构与超导电性

用自助熔剂法制备了Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａ（Ｃｕ１－ｘＭｎｘ）２Ｏｙ（ｘ＝０．０１,０．０５,０．０８,０．１０）单晶。单晶的ｃ轴长度随Ｍｎ含量的增加而减小。Ｒ－Ｔ曲线测量表明,零电阻温度Ｔｃ随ｘ的增大面逐渐下降。对Ｍｎ掺杂量较高的一些单晶,发现其Ｒ－Ｔ曲线在１０５Ｋ左右有一陡降,表明Ｍｎ掺杂量较高的单晶中可能有微量的Ｂｉ２２２３相成分存在。     

MgB2及高温超导体的强电子-声子耦合和输运性质

我们对MgB2和高临界温度的铜氧化合物超导体进行了对比研究.MgB2显示出以声子为媒介的BCS超导体的典型行为.对所谓的McMillan-Hopfield系数的解析表达暗示具有高角动量l的导带l(l±1)杂化对强BCS超导体有利.我们还分析讨论了高临界温度铜氧化物和MgB2的传输性质,发现一个统一的R(T,H)方程,可以很好地描述与MgB2和YBCO无孪单晶在B8T的宽场强范围内的正常态-超导电阻转变.     

Bi2Sr2CaCu2Ox单晶的磁性质研究

测量了单晶 Bi_2Sr_2CaCu_2O_x 的磁化强度随磁场和温度的关系.发现样品除在 TT_c 还有较弱的抗磁性:|X_n|～10~(-7)cm~3/g.|X_n|随温降低或外场增加而增加,在外场平行于 b 和 c 轴时 X_n 也是不同的:测量前用纯 N_z 气处理过的样品或在纯He 气中长时间测量过的样品 T_c 较高,转变较剧烈,且后一种情况下 T_c 是随测量时间增加而增高的.所以认为 Bi 系高温超导体的 T_c 与样品的氧含量有关.初步讨论了上述性质的机制.     

Bi2Sr2CaCu2O8单晶S-N转变的E-J特性

我们应用脉冲电流的方法测量了Bi2Sr2CaCu2O8单晶在4特斯拉强场下的大电流时等温E－J特性,我们观察到在大电流时,样品电阻率ρ迅速增大,随着电流的继续上升,经过一段正曲率增长阶段,几乎达到饱和值,最后经过一段负曲率上升,达到正常态,显示出完整的S形,应用尹道乐等人的统一物质方程理论,给出了实验曲线较好的数值拟合,根据拟合结构,讨论了理论中各个参量的物理意义。     

Gd掺杂对Bi2Sr2Ca1-xGdxCu2Oy单晶载流子浓度和各向异性电阻率的影响

系统地研究了Gd掺杂对Bi2Sr2Ca1-xGdxCu2Oy单晶超导电性及各向异性电阻率的影响.Tc满足Tc/Tc,max=1-82.6(ax+b)2,并随Gd含量的增加而下降,这是由于Gd掺杂引起载流子浓度减小所导致.在x≥0.19时,ρab(T)在Tc附近有类半导体行为,dρab/dT随Gd含量增大而增大.ρc(T)呈半导体行为,并可用唯象公式ρc(T)=(a/T)exp(Δ/T)+bT+c加以描述.电阻率各向异性ρc/ρab随掺杂浓度增大而增大.     

Bi2Sr2CaCu2O8超导单晶中的电阻反常行为

测量了Bi2 Sr2 CaCu2 O8单晶的ab面和c轴方向电阻 ,在其超导转变温度附近发现了反常的电阻峰出现 .其随外磁场 (>10 0Gs)和电流的增加而逐渐消失 .文章认为这个反常的电阻峰是由于单晶中超导相的不均匀分布而导致的准再进入行为 .     

Bi2Sr2Ca1-xPrxCu2Oy单晶的弛豫谱研究

我们测量了千赫兹范围内超导掺Pr系列的Bi2Sr2Ca1-xPrxCu2Oy单晶从液氮温度至室温的微结构弛豫谱,发现该样品在120K附近存在一个损耗峰P.该峰的强度先随Pr含量x的增加而变大,但到达x～0.11-0.17之间时,出现最大值,而后又随x的增加而减小.这种行为与超导转变温度Tc与x的关系一致,这表明该峰与超导机制密切相关.文中还对该峰的机制进行了讨论.     

Nd2-xSrxNiO4多晶输运性质的研究

研究了Nd2-xSrxNiO4多晶的输运性质.0< x0.5样品低温下的电阻率很好地满足变程跳跃公式,0.8x1.1样品在室温以上呈现金属性行为,随着温度降低出现金属-绝缘体转变,x=1.4样品的金属性从室温开始一直保持到14K. 用变程跳跃机制很好地解释了x=0.33样品的热电势-温度关系曲线.     

Bi2Sr2CaCu2O8单晶的穿透深度研究

从Bi2Sr2CaCu2O8(Bi-2212)单晶临界温度下的可逆磁化强度数据中,考虑高温超导混合态涡旋线涨落对磁化强度的影响,得到穿透深度λab(T,H)的温度和磁场依赖关系.发现在温度远低于Tc时λab与温度存在T2关系.λab随磁场的增加而增加,且绝对零度下的穿透深度λab(0,H)随磁场H的变化符合经验式λab(0,H)=λ0[1+(H/H0)β] ,这里λ0、H0和β为常数.     

Na0．75Co1-xRuxO2体系中的金属-绝缘体相变

在采用固相反应法成功制备单相Na0．75Co1-xRuxO2（0≤x≤0．5）样品的基础上，对其结构、输运性质和磁性质进行了系统研究．结果表明，x≤0．5的样品仍保持单相。样品的晶格参数随着Ru替代浓度x值的增加逐渐增大，说明在该体系中，Ru能均匀地替代Co．对于x=0的样品，在整个测量温区内，其电阻率-温度关系呈现典型的金属行为；x=0．01样品在T=37K附近发生了金属-绝缘体相变；而x≥0．02的所有样品，整个测量温区内均为半导体．与x=0样品相比较．x=0．1样品在30K时的电阻率增大了5个数量级．我们认为该体系在x=0．01附近发生的金属-绝缘体（MI）相变，起源于CoO2层的无序导致的电子的Anderson局域化．对于所有样品，在2K以上均没有观测到长程磁有序。其磁化率在100K以上均满足居里-外斯定律，同时对该体系的磁化率结果进行了详细讨论．     

极性晶体中与形变势相互作用的表面极化子

有不少的极性晶体,电子与表面光学(SO)声子耦合强,但与表面声学(SA)声子耦合弱.研究电子与SO声子耦合强,与SA声子耦合弱的极性晶体中与形变势相互作用的表面极化子的性质.采用改进了的线性组合算符和微扰法导出了极性晶体中与形变势相互作用的表面极化子的有效哈密顿量.在计及电子在反冲效应中发射和吸收不同波矢的声子之间的相互作用时,讨论对表面极化子的有效哈密顿量、有效质量和有效相互作用势的影响.