超导体MgB2的制备和热电势研究

利用Mg扩散法制备出单相多晶的MgB2超导体,其超导转变的零电阻温度为38．5K左右,转变宽度小于1K,比较了不同制备工艺对样品的密度和电阻率等的影响,进行了热电势温度关系的测量,正常态电阻率温度关系均为金属型,可用函数a bT^n拟合,n-2.4热电势研究表明其载流子为空穴型的,由其斜率估算的费米能为0．39eV。     

MgB2超导体中的双能隙

MgB2的超导机制不同于传统的金属超导体.最近,来自美国加州大学(Berkeley)的Choi等采用从头计算的理论方法,研究了MgB2的超导能隙,即电荷载流子配对的形成能.研究结果表明,MgB2是一个双能隙超导体.在此基础上,一些可测量物理参数的理论结果被给出,从而解释了MgB2反常的超导特性,这包括:高的超导转变温度Tc,比热对温度的依赖关系,以及角分辨光发射谱和隧穿实验所给出的多能隙证据(小能隙Δ≈1.5-3.5meV,大能隙Δ≈5.5-8meV).MgB2晶体由B原子层和Mg原子层交替堆叠而成,具有六方对称性.B层的结构类似于石墨片,呈峰窝状;从M…     

MgB2超导体中的临界电流和上临界场

20 0 1年 3月 12日的夜晚 ,在西雅图召开的美国物理学年会重演了 1987年 (高温超导发现 )年会火爆的场面 .10 0 0名以上的物理学家涌入报告大厅(还有更多的人站在外边 ) ,为了聆听日本科学家Ａｋｉｍｉｔｓｕ关于发现ＭｇＢ2 超导体的讲演 .接下来数十位报告人的发言 ,被严格限制在 2分钟以内 ,外加 1分钟的提问 .Ｔｃ～ 4 0Ｋ的ＭｇＢ2 超导体是Ａｋｉｍｉｔｓｕ领导的研究小组于 2 0 0 1年 1月发现的 .他们的原始论文已发表在 2 0 0 1年 3月 1日出版的Ｎａｔｕｒｅ周刊上 .这个小组原本是想以化学试剂商店可大量供应的ＭｇＢ2 为原料 ,制…     

750℃和850℃下MgB2纤维超导体的制备及性质研究

MgB2纤维超导体样品在750℃和850℃下被制备了出来，将它们与950℃下制备的MgB2纤维超导体样品相比较，具有了能弯曲的能力，不再像950℃下制备的样品那么脆而易断，不能弯曲。扫描电镜图像的观察表明750℃和850℃下制备的MgB2纤维超导体的结构是一层数百纳米厚的MgB2的薄膜生长在了硼纤维表面。由于硼纤维中绝大部分单质硼的厚在，使750℃和850℃下制备出的MgB2纤维超导体样品具有了弯曲能力。     

超导体MgB2中临界电流密度与磁场和温度之间的关系

用SQUID磁强计测量了在不同温度一直到5T的MgB2磁滞回线,确定了下临界磁场和样品的退磁因子.临界电流密度对磁场和温度的关系可以用一个简单的函数拟合.钉扎力密度符合Kramer标度律,但是峰值位置随温度移动.     

Bi2Sr2—xLaxCaCu2Oy体系正常态热电势的研究

测量了掺Ｌａ的Ｂｉ２２１２系统的随温度变化（８０￣３００Ｋ）的热电势。结果表明，热电势随掺杂浓度的增加（载流子浓度减少）而增大。定性解释了绝样样品的热电势的宽峰移动，并且用Ｎ－Ｌ模型及双带模型对热电势的结果进行了定量分析。     

MgB2超导块材的非线性磁弛豫性质的研究

在32－34K温度和0．5T初始磁场中,MgB2超导块材的磁弛豫性质通过剩余磁化强度M随时间t的变化进行了研究,在初始阶段,M－lnt明显偏离线性,磁通运动接近Zeldov时数模型,足够长的时间后,M-lnt呈现很好的线性,磁通运动符合Anderson-Kim模型。     

新型超导体MgB_2的热电势和电阻率研究

测量了MgB-2的热电势和电阻率与温度的依赖关系.在100K—300K区间,热电势呈近似线性温度依赖关系,其斜率为正,表明载流子为空穴型且与能带贡献的图像相一致.与此对应,在此温区电阻率呈T2依赖关系.在100K以下,热电势和电阻率各自转变了其高温区的温度依赖关系.热电势在超导转变温度Te(零电阻36.6K)到100K间有一宽峰,具有声子曳引峰的特征,表明电子-声子相互作用很强.估算了一些重要的参数,如带米能EF、能带宽度等.     

新型超导体二硼化镁(MgB2)基础研究及其应用展望

文章简要介绍了新型超导体二硼化镁的发现、研究进展和应用前景．理论和实验都已经证明，二硼化镁的超导电性来源于电声子耦合，可以用具有S—波对称性波函数的BCS图像来描述．然而在二硼化镁超导体中，人们发现有两个超导能隙，一个在6meV，另外一个在2meV左右，它们同时在超导转变温度处打开，这给超导机理研究带来了一些新的内容．在混合态物理方面，人们发现超导与正常态的边界线(上临界磁场Hc2)与磁通融化线(不可逆线Hirr)之间有很大的间隙，即使在绝对零度时也是如此，作者提出这可能是由于双能隙的结果或磁通物质的量子融化．在应用方面，最有可能把它做成超导磁体，利用闭路循环制冷机制冷在20K左右使用，这样极有可能取代现在医学上使用的核磁共振成像的液氦温度超导磁体．     

MgB2超导体的正电子湮没研究

本文利用正电子湮没技术（PAT）对不同密度的MgB2样品分别进行了测定，结果发现正电子在MgB2中自由态的湮没时间（本征寿命τ1）和在捕获态的湮没时间（缺陷寿命τ2）比其他高温超导体都明显要高，这反映了MgB2的体电子浓度相对于其它超导体要低，可能归因于MgB2超导材料本身的晶体结构和化学组成，MgB2超导材料的正电子寿命不仅与晶体的结构缺陷，而且与样品的密度或孔隙度有关．     

MgB2超导体的同位素效应

本基于双带模型,通过引入非电子—声子相互作用并利用自洽近似方法在贴理论框架内讨论了硼化镁超导体的同位素效应,并探讨了非电子。声子相互作用对体系超导电性的作用。     

实用化MgB2超导材料研究进展

本文综述了实用化MgB2超导材料的最新研究进展.最新的理论和实验结果表明通过元素替代和掺杂,有希望进一步提高MgB2超导线带材的临界电流密度和磁通钉扎特性,完全可以达到实用化要求.目前MgB2超导磁体的制备技术研究已经开始,极有可能开发出采用闭路循环制冷机制冷的核磁共振成像仪(MRI)取代现在医学上使用的基于低温超导的核磁共振成像系统.     

MgB2超导体块材的高压合成

利用高压烧结的方法成功地合成出块MgB2超导体。所获得的样品具有良好的单相性,低温磁场测量实验和电阻测量实验均表明样品具有高于39K的超导转变温度。实验结果表明,高压合成是制备和研究MgB2新型金属间化合物超导体的一种非常有效的手段。     

Mg-Cu-B熔体中MgB2超导化合物的析出

为了解决MgB2单晶制备过程中存在的镁的蒸气压问题和镁的氧化问题,克服传统制备方法中对实验条件要求高,操作过程繁琐的缺点,本文采用高频感应熔炼技术,通过选取两种共晶成分的Mg-Cu和Cu-B合金,成功熔配成Mg25Cu65B10的三元合金.分析结果表明,熔配合金组织中有～40 μm的MgB2相从合金熔体中直接析出,结合热力学分析对MgB2的析出机理进行讨论.     

实用化MgB2超导材料研究进展

本文综述了实用化MgB2超导材料的最新研究进展．最新的理论和实验结果表明通过元素替代和掺杂，有希望进一步提高MgB2超导线带材的临界电流密度和磁通钉扎特性，完全可以达到实用化要求．目前MgB2超导磁体的制备技术研究已经开始，极有可能开发出采用闭路循环制冷机制冷的核磁共振成像仪（MRI）取代现在医学上使用的基于低温超导的核磁共振成像系统．     

MgB2超导体掺杂的理论研究

由双带模型,在BCS理论的框架内,唯象地引进调制势函数Ф,研究了固溶体Mg1-xRxB2和MgRxB2-x(R为某掺杂元素)的超导临界温度,我们看到在Ф=0.2处出现了一个超导临界温度Tc峰,这显然与掺杂的物质种类、比率及均匀程度有关,我们的研究结果与M.J.Mehl等人1根据BCS理论密度方程计算基本一致,也与杨帆等人2通过ab initio计算相吻合.对已有实验结果的拟合发现,目前实验制备出的MgB2型超导体的Ф值均已大于0.4.这些结果为我们今后的实验研究工作提供了一个可供参考的研究方向.     

MgB_2超导体块材的高压合成

利用高压烧结的方法成功地合成出块状MgB2 超导体。所获得的样品具有良好的单相性。低温磁性测量实验和电阻测量实验均表明样品具有高于 39K的超导转变温度。实验结果表明 ,高压合成是制备和研究MgB2 新型金属间化合物超导体的一种非常有效的手段     

超导材料Mg1-xAgxB2的比热和电阻率

我们对新型超导化合物MgB2进行了比热和电导性质测量,测量结果显示该材料的超导临界温度为38.9K。另外我们还对Mg1-xAgxB2（x=0,0.1,0.2)的系列样品进行了测量,发现随着Ag含量的增加,样品在超导相变温度附近的比热跳跃明显减小。这可能是由于Ag和g生成合金,而只有少量的Mg才和B化合成MgB2,故其超导成分很少,所以比热跳跃小。但由于Ag原子量比Mg要大得多,所以样品的单位质量比热比纯样品大。当Ag掺杂到0.3时,电阻率测量表明当温度的为4.2K时其电阻仍未到0,超导电性消失。另外我们分别对烧结一次和烧结两次的纯MgB2样品进行了比热测量,测量结果显示烧结过两次的样品的比热比烧结一次的样品的比热要小一些,这说明样品在烧结的过程中可能有部分Mg流失。从而导致其单位质量的比热减少。