非晶态超导体的声子谱参数λ,〈ω〉和〈ω2〉与霍耳系数之间的经验关系

在大量的非过渡金属和合金中,非晶态超导体的声子谱参数λ,<ω>和<ω²>与霍耳系数R_H之间存在着一个经验关系:在R_H=-3.5—-4.0×10^-11m³/As之间存在着λ,<ω>和<ω²>的最大值。上述声子谱参数与相应的液态金属的霍耳系数R_HL之间也存在着一个和上述类似的经验关系。最后讨论了非晶态超导体的转变温度T_c的提高问题。 关键词：     

A型超导体的近似临界温度公式(Ⅰ)——μ*=0情形

本文用数值解方法从Eliashberg方程计算出超导临界温度T_c,并考察T_c对有效声子谱的依赖关系。在这个研究中,a²F(ω)被取为双δ函数谱,并允许其中的谱参数可以在很宽范围内改变。作者发现在λ<∧区域(即在T_c级数解的收敛圆外),T_c除了依赖λ和矩比外,还依赖T_c级数解的收敛半径倒数Λ;它们之间的关系是有规律的。在这些结果的启示下,本文在μ^*=0情形,用弥合数值解的方法得到一个适用于λ<Λ区域的T_c近似公式。接着,本文作者对吉光达和吴杭生的一篇文章进行了研究,指出:该文提出的超导体分类建议及其工作的主要结论是对的。但其中对决定A型超导体临界温度主要参量问题进行的分析,只适用于这样一些A型超导体,它们的收敛半径倒数Λ或者比λ₀小,或者虽比λ₀大、但λ又小于λ₀,其中λ₀是个依赖谱形状的参量,它的定义在正文中给出。对另一些A型超导体(λ₀<λ<Λ),决定T_c的主要参量不再是λ,而是δ=1/∧^0.5(ω_1/2/ω_log)^5.5λ^1.55。 关键词：     

非晶态超导体转变温度Tc的经验公式

本文提出一个非晶态非过渡金属超导体的T_c经验公式,T_c=Aλ<ω>^1/2/(<ω>/ω₀+(1+λ)/20),式中A=(1/5)^(K1/2)。计算值和实验值,以及和Garland理论值的比较表明,T_c经验公式能很好地描述非晶态超导体的T_c值。 关键词：     

有效声子谱对超导体临界温度的影响

本文由超导体强耦合能隙方程出发,对64种有效声子谱求得了近3500个临界温度的数值解。它们说明,在谱面积A不变时,T_c具有条件极值(T_c/A)_max。T_c主要取决于α²F(ω)上峰的位置及其面积,与峰的宽度关系不大。控制<ω>及<ω²>两个参量时,用双δ谱来代替L谱所产生的误差为3.2％。本文分析并澄清了文献中关于“λ=2极限”的争论。 关键词：     

非过渡金属非晶态超导电性的研究

本文中分析了非过渡金属非晶态超导体的超导参量、声子谱参量与霍耳系数之间的经验关系。研究了非晶态超导体的T_c,并得出,声子谱的软化所导致的T_c的提高幅度与电-声子耦合常数λ的提高幅度成线性关系;声子谱的高频截止频率愈高,其T_c也愈高。讨论了利用声子谱的软化虽然能大幅度地提高T_c值,但要获得包括金属Be在内的非过渡金属的高T_c非晶态超导体的希望是渺茫的。还讨论了非晶态超导体的上临界场H_c2和能隙2Δ₀所表现出的强耦合效应等问题。 关键词：     

关于高Tc问题的一个建议

我们建议:把超导体分成A型和B型两种。前者,λ<Λ,后者,λ>Λ。Λ的物理意义在正文中给出。本文分析表明了,有效声子谱对这两种超导体T_c的影响是不同的,因而提高它们T_c方法也是不一样的。提高A型超导体T_c的最有效方法是增大λ。提高B型超导体T_c的最有效方法是增大又λ〈ω²〉。 关键词：     

McMillan Tc公式的解析推导(Ⅲ)

本文把作者在前面两篇文章导出的T_c公式推广成下面形式:T_c=αω_log(ω_log/ω_c)^{(μ*/(λ-μ*))exp{-(1+λ)/(λ-μ*)},并从线性Eliashberg方程出发,导出了计算α的方程组。α一般是λ和μ*的函数。在弱耦合极限下,由上述方程组解得,α=2γ/π,其中lnγ=C=0.5772是Euler常数。这个结果表明了,前面两篇文章得到的T_c公式在弱耦合极限下是正确的。作者进而在Einstein谱和μ*=0情形,用数值计算方法从定α的方程组算出当λ=0.23,0.25,0.38和0.48时,a的数值。结果表明,至少在0.23≤λ≤0.45区间中,α变化很小,近似等于1/1.30。此时,本文的T_c公式实际上就是Allen及Dynes修改后的经验的McMillan T_c公式。 关键词：}     

非晶态超导体的2△0/(kBTc)和声子谱参量

提出了能够很好地描述非过渡金属无序和非晶态超导体的2Δ₀/(k_BT_c)与声子谱参量之间关系的一个公式:2Δ₀(k_BT_c=4.95[1-(T₀<ω>^1/2)/A(1/(λω₀)+1/(20λ<ω>)+1/(20<ω>))]。计算了大量已知声子谱的非晶和无序超导体的能隙2Δ₀对T_c的比,结果表明在百分之几的范围内与实验值符合。指出了非过渡金属和合金的非晶态超导体,既可以是一个2Δ₀/(k_BT_c)值远大于BCS理论值(3.53)的强耦合超导体,也可以是一个2Δ₀/(k_BT_c)值比BCS理论值还要小得多的弱耦合超导体。 关键词：     

归一有效声子谱谱形对超导临界温度Tc的影响

作者设计了一个图分析法,用来分析Eliashberg方程的数值解。从这个分析,得到如下结论:硬化归一有效声子谱g(ω),可使超导材料的T_c提高。而g(ω)软化,只能提高小λ超导体的T_c。 关键词：     

McMillan Tc公式的解析推导(Ⅱ)——μ*≠0情形

本文把文献[1]的理论以及所得到的T_c公式推广到μ^*≠0情形,得到T_c=(2γ)/πω_log·(ω_log/ω_c)^{(μ*/(λ-μ*))}·exp{-(1+λ)/(λ-μ^*)}. Inγ=C=0.5772是Euler常数。 关键词：     

超导临界温度理论(Ⅲ)

本文定出超导临界温度T_c级数公式(1)的前几项系数。对于形式为α²F(ω)=(λω)/2[a₁δ(ω-ω₁)+(1-a₁)δ(ω-ω₂)]的双δ型有效声子谱及若干具体材料的谱,将级数公式计算的T_c与Allen-Dynes公式(以下简称A-D公式)及Eliashberg方程的数值解作了比较。计算表明,当级数(1)收敛时,级数公式计算的结果较A-D公式更接近于数值解。此外,本文还给出了一个近似的T_c级数公式,得到了估计该T_c级数收敛半径的方法,并计算了若干材料的收敛半径值。因此,可估计级数公式(1)的适用范围。 关键词：     

Functional derivative of Tc with α2(ω)F(ω) for an anisotropic superconductor

The functional derivative δT_c/δα²(ω)F(ω) of the critical temperature (T_c) with the electron-phonon spectral density (α²(ω)F(ω)) gives information on the effectiveness of various phonon modes in enhancing T_c. For an anisotropic superconductor, it is found that δT_c/δα²(ω)F(ω) goes negative at some small but finite phonon energy. This contrasts with the isotropic case for which it is well known that the functional derivative is positive everywhere. Thus, very low energy phonons reduce T_c in an anisotropic superconductor which is similar to the known effects of static impurities that wash out anisotropy and hence reduce T_c.     

超导临界温度理论(Ⅰ)

本文求出了Eliashberg方程在T=T_c时的解,得到了下面的临界温度级数表示式:T_c=α₀(μ^*)(λ〈ω²〉)^1/2{1+1/λα₁(μ^*)〈ω⁴>/〈ω²>²+1/λ²(α₂₁(μ^*)〈ω⁶>/〈ω²>³+α₂₂(μ^*)〈ω⁴>²/〈ω²>⁴) +1/λ³(α₃₁(μ^*)〈ω⁸>/〈ω²>⁴+α₃₂(μ^*)(〈ω⁴>〈ω⁶>)/〈ω²>⁵)+α₃₃(μ^*)〈ω⁴>³/〈ω²>⁶+…},其中α₀(μ^*),α₁(μ^*)等仅是μ^*的函数。新的T_c公式表明了,T_c不仅依赖于λ、μ^*和〈ω²〉,而且依赖于有效声子谱α²F(ω)的各级矩〈ω²ⁿ〉。