价层轨道平均能与掺杂二硼化镁体系超导电性的关系

研究了不同掺杂组分二硼化镁超导体的超导电性和原子价层轨道平均能的关系,发现全部阳离子和阴离子的价层轨道平均能的平均值主要集中在9.9ev至10.35ev之间,阳离子之间与阴离子价层轨道平均能的平均值之差都集中在在3.1ev至4.4ev之间.这种关系将有助于了解晶格上电子的静电作用与超导机理之间的关系。     

价电子能量/能级拓扑指数与MgB2体系超导电性的关系

构建了价电子平均能量/能级拓扑指数mV,计算了二硼化镁体系及掺杂二硼化镁体系的0阶拓扑指数0V,发现与超导转变温度TC之间有良好的规律性,因此文中提出以电性连接性指数0V作为掺杂二硼化镁体系超导电性的判据。     

拓扑指数与掺杂铁基砷化物超导电性的关系

构建了电性连接线指数mF和价电子能级连接性指数mE;计算了掺杂铁基砷化物体系的0级拓扑指数0F和0E;发现与超导转变温度T之间有良好的规律性.据此,文中提出以电性连接性指数mF和价电子能级连接性指数mE作为掺杂铁基砷化物体系超导电性的判据.     

硬度和电负性与掺杂二硼化镁体系超导电性、掺杂元素和掺杂比例选取的关系

通过对二硼化镁及掺杂二硼化镁超导体硬度和电负性进行研究,发现其具有较好的规律性.因此,本文提出用硬度均衡值ηcq和电负性的平均效应值χcq作为掺杂二硼化镁超导电性的一个判断标准,对今后实验工作者掺杂元素和掺杂比例的选取有很好的指导意义.     

价层轨道平均能与掺杂二硼化镁体系临界电流密度的关系

本文研究了掺杂二硼化镁超导体系的原子价层轨道平均能IEMI与临界电流密度Jc之间的关系,发现它们之间有较好的规律性.全部阳离子和阴离子的价层轨道平均能的平均值主要集中在10.12eV至11.29eV之间,阳离子与阴离子价层轨道平均能的平均值之差IDEI几乎都集中在3.59eV至4.98eV之间.对于理解晶格上电子的静电作用与超导机理的联系是很有帮助的.     

掺杂MgB_2体系超导电性的一个判据

提出一个计算原子半径差和电负性差的方法,研究了原子半径差Δd和电负性差Δe及它们之比△d/△e与掺杂MgB2体系超导转变温度Tc的关系,发现三者都与转变温度有良好的规律性,对它们进行数值模拟都获得开口向下的抛物线关系。由此,提出用原子半径差、电负性差、及它们之比△d/△e作为提高掺杂二硼化镁超导电性的一个新依据。     

电负性/价电子轨道能拓扑指数与MgB2体系转变温度的关系

利用电负性拓扑指数mF和价电子轨道能量拓扑指数mX的0阶指数0F和0V分别计算了MgB2及其掺杂MgB2体系的0F、0V发现其与超导转变温度Tc之间有良好的规律性,转变温度高的物质在最佳掺杂范围对应的0F和0V分别为2.9034-2.9509和3.9218-3.8613内。因此本文就以0F0、V作为掺杂MgB2体系超导电性的一个判据来选取掺杂物及浓度以提高转变温度,为实验工作者今后探索更好的掺杂MgB2体系超导物提供了一个很好的经验借鉴。     

硬度和电负性对掺杂二硼化镁体系临界电流密度的影响

依据Slater过渡态计算法计算出的元素的硬度和电负性作为标度,通过对二硼化镁及掺杂二硼化镁超导体硬度和电负性的计算,研究了二硼化镁及掺杂二硼化镁超导体硬度和电负性与临界电流密度的关系,发现其具有较好的规律性。由此,提出用硬度均衡值ηcq和电负性的平均效应值cχq作为提高掺杂二硼化镁超导体临界电流密度的一个新依据,对今后二硼化镁超导电性的改善有很好的指导意义。     

二硼化镁颗粒超导体的特性研究

我们通过B2O3和Mg的置换反应制备了MgB2复合超导体，对其物理特性的研究发现：在超导转变过程中dR／dT～T曲线出现了两个转变峰，而在Ⅰ～Ⅴ测量中也观测到了电压的两次转变，我们认为这起源于二硼化镁晶界效应的增强．并利用二维渗流模型对这些现象进行了讨论．     

二硼化镁颗粒超导体的特性研究

我们通过B2O3和Mg的置换反应制备了MgB2复合超导体,对其物理特性的研究发现:在超导转变过程中dR/dT～T曲线出现了两个转变峰,而在I～V测量中也观测到了电压的两次转变,我们认为这起源于二硼化镁晶界效应的增强.并利用二维渗流模型对这些现象进行了讨论.     

晶格常数与掺杂MgB2体系超导电性及硬度均衡值ηcp的关系

依据现有的MgB2掺杂实验,通过对掺杂MgB2体系超导电性与其晶格常数的研究,发现具有较好的规律性.因此本文提出用晶格常数作为掺杂MgB2超导电性的一个判断标准.为了得到晶格常数随掺杂元素及掺杂比例的变化规律,我们又研究了晶胞体积与掺杂MgB2体系硬度均衡值ηcp的关系,发现也具有较好的规律性.这些结果对掺杂二硼化镁超导电性的研究工作及今后实验工作者掺杂元素和掺杂比例的选取都有很好的指导意义.     

石墨掺杂MgB2线材制备及其超导性能研究

利用原位粉末套管法制备出石墨掺杂的MgB2-xCx／Fe（x=0．00，0．05，0．10）超导线材，采用两种工艺制度对线材进行了最终热处理．结果显示，石墨掺杂可以有效地提高MgB2线材的临界电流密度（Jc）和磁通钉扎力（Fp）．常规热处理线材的Jc（B）和Fp（B）性能均优于快速热处理的，其主要原因是不同热处理制度导致的显微结构差异．     

石墨掺杂MgB2线材制备及其超导性能研究

利用原位粉末套管法制备出石墨掺杂的MgB2-xCx/Fe (x= 0.00, 0.05, 0.10)超导线材,采用两种工艺制度对线材进行了最终热处理.结果显示,石墨掺杂可以有效地提高MgB2线材的临界电流密度(Jc)和磁通钉扎力(Fp).常规热处理线材的Jc(B)和Fp(B)性能均优于快速热处理的,其主要原因是不同热处理制度导致的显微结构差异.     

热处理对MgB_2超导体超导电性和显微结构的影响

采用固相反应法常压下制备MgB2超导块材,研究两种不同的热处理工艺(淬火、预热)对MgB:超导电性和显微结构的影响.结果显示淬火有助于细化晶粒,提高样品的临界电流密度;预热在一定程度上提高MgB2样品的致密度和磁通钉扎力,其中随炉升温600℃预热1 h再升至750℃保温0.5 h后淬火的样品自场Jc达到0.586 MA/cm2,不可逆场超过7 T,20 K下在0.8T达到最大钉扎力Fpumax.     

Al掺杂对MgB2结构的影响

本文采用改进的固相反应烧结法成功制备了一系列Mg1-xAlxB2(x=0.00～0.15)超导体,并对它们的成相、结构和超导特性作了研究.发现随着Al掺入量的增加晶格参数及临界转变温度都有减小的趋势.本文对此现象的产生原因作了分析,结果表明可能是由于Al原子引起的缺陷和Al2O3的生成及样品中Al分布不均匀所形成的MgAlB4共同影响了MgB2的结构,而MgB2结构的改变最终又引起它超导性的变化。     

MgB2涡旋液体相研究

近来几个超导研究小组相继报导MgB2磁通线的涡旋相图具有与高温超导体相似的特性,而且该超导体电阻率在外场中展宽的超导区大部份对应涡旋液体相.本文发展了一种新的求导超导体有效钉扎势方法,并利用MgB2电阻在外场中展宽测量数据,发现在超导转变区,其有效钉扎势相应温度的函数关系分为两个区域,其中一个区的热激活能和温度的关系是线性的,另外一个区是非线性的.这明确表明与F. Bouquet et al(Nature, 411(2001), 448)发现高温超导体YBa2Cu3O7-δ具有两个涡旋液体相相类似.MgB2的涡旋液体相也同样具有两个不同的液体相.     

CuCo2S4系统的掺杂与超导电性

尖晶石型CuM2S4(M=Co，Rh，Ir)族硫化物中，CuRh2S4为4．7K的超导体，CuIr2S4在230K经历金属-绝缘体相变，用Zn替代Cu后可成为超导体，CuCo2S4是否具有超导电性目前仍有争议．本研究了CuCo2S4及其掺杂体系的成相及其电、磁性质，表明单相CuCo2S4在1．8K以上不超导，而在Cu1 xCo2-xS4和CoS2的复相样品中观察到～3．5K的超导转变．另外少量Zn替代Cu引入杂相，在样品中未能观察到超导电性．     

烷基苯的热力学性质与分子拓扑指数的关系研究

此文分析了烷基苯的结构特点，以分子的拓扑指数为结构参数，研究了苯、烷基系列的燃烧热，生成自由能等八种热力学性质与结构参数的关系，提出计算热力学性质的一个通用关系式Ｙ＝ａ·Ｎ＋ｂ·Ｒ＋ｃ·ＮＲ＋ｄ，用计算机处理，得到一系列经验公式，计算结果表明：烷基苯系列的热力学性质与拓扑指数相关性能很好。     

热处理和添加元素对MgB2晶畴尺寸和微观应变的影响

用X射线衍射仪和扫描电镜研究了热处理温度和添加元素(Ti, Zr)对单相MgB2粉末样品的晶畴尺寸和微观应变的影响.结果表明,无论是没添加的还是添加了合金元素的MgB2样品,随热处理温度的升高晶畴尺寸明显增大.在同样处理制度下,添加元素样品的晶畴尺寸明显小于不添加的样品.随热处理温度的升高,微观应变有降低的趋势.晶畴尺寸的测试结果与扫描电镜的观测结果表现出很好的一致性.实验说明,添加元素(Ti, Zr)MgB2样品临界电流密度的提高,与晶格畸变增加,晶畴尺寸变小,晶界增多,导致钉扎力增加有关.     

MgB2超导晶须的研究

本文报道了用混合物理化学气相沉积法(hybrid physical-chemical vapor deposition,简称为HPCVD)在铜衬底上生长出了MgB2超导晶须.这些晶须几乎都是以垂直或接近垂直于衬底表面生长,互不接触.M～T测量给出了这些MgB2晶须的磁超导转变温度是39.0 K,但无法测得其具有超导转变温度值的R～T曲线.经过与铜衬底MgB2超导膜的相关数据比较和计算也确认了这些MgB2超导晶须的确实性.