金属型非晶态InSb膜的相变和超导电性

本文利用低温蒸发凝聚技术,第一次获得了金属型非晶态InSb膜,它形成的条件是凝聚底板的温度低于120K。金属型非晶态InSb膜在凝聚温度下发生自发的第一电导跃变,样品由类液非晶态弛豫到类点阵非晶态.当退火温度T_α达到200K左右时,发生结晶相变,即第二电导跃变,并在210K达到电导峰值,形成层状结构的结晶金属相。当T_α继续升高时,这个亚稳金属相逐渐转变成结晶半导体相。实验发现金属型非晶态InSb是个超导体,其超导T_c因底板温度的不同而改变;第二电导峰值对应的亚稳结晶金属相也是一个超导相,其T_c=4.18K;在由结晶金属相向结晶半导体相逐渐转交过程中,超导相的T_c逐渐降低,转变宽度△T_c显著增加,并在T_α达到某一温度以后出现超导相变反常。     

离子注入对YBa2Cu3O7-x薄膜超导性能的影响

本文报道了Ar和F离子注入对YBa₂Cu₃O_7-x超导薄膜电学性能及结构的影响,通过X射线衍射和电阻温度关系的测量研究了离子注入后YBa₂Cu₃O_7-x薄膜T_c,J_c和结构的变化。实验中发现,在低剂量注入情况下,T_c和J_c随着注入剂量的增加而下降。但是,上临界温度和X射线衍射谱却几乎保持不变。当Ar离子的注入剂量达到1.2×10¹³Ar/cm²时,样品发生金属一半导体相交。当注入剂量大于1.2×10¹³Ar/cm²时,样品的体超导性能基本上完全消失了,X射线衍射峰的强度也有所减弱,最终发生了晶态-非晶态相变,室温电阻率增加了好几个数量级。讨论了超导性能变化及金属一半导体相变的物理起因。     

溅射Nb-Ge膜中高TcA15相的形成规律

我们发现高超导转变温度T_c(23K)的溅射Nb-Ge膜,都含有一定量的Nb₅Ge₃相,且Nb/Ge<3。对一般样品,用感应法所测的T_c都低于电阻法所测结果约1—2K,T_c≥22K的量在样品中所占的比例相对来说都比较小。对于只含A15相的薄膜,更显示出具有几个台阶宽的转变曲线,高T_c相含量很少;而对于含有A15相和一定量Nb₅Ge₃相的薄膜,感应法测量结果是一个较陡且光滑的转变曲线。电子显微镜观察呈现出Nb₅Ge₃和A15相的有趣的分布。这些结果对于我们以前提出的Nb₅Ge₃相对高T_cA15相有稳定作用的观点是一个进一步的证明。     

Ce1+εFe4B4一维成分无公度结构的研究

本文用X射线粉末衍射和电子衍射的方法,研究了Ce-Fe-B合金中的富B相Ce_1+εFe₄B₄的晶体结构,发现该化合物具有一种罕见的晶体结构——烟囱-梯子型的一维成分无公度结构,是由两套亚结构即Fe-B亚结构和Ce亚结构所组成,两套亚结构都具有四方对称性,其点阵常数α值相同。Ce_1+εFe₄B₄在室温的点阵常数α=0.7068 nm,c_Fe-B=0.3902 nm,c_Ce=0.3440 nm。在950℃粉末淬炼后的点阵常数α=0.7065nm,c_Fe-B=0.3887 nm,c_Ce=0.3563 nm。Fe-B亚结构的空间群为P4₂/ncm,Ce亚结构的空间群为I4/mmm。     

液相烧结RCo5型永磁合金的X射线衍射研究

用X射线衍射方法对液相烧结的RCo₅型永磁体内的金属相结构进行了分析,配合着也观测了磁性,烧结体无例外地有一个约0.3毫米厚的表皮层;故须把烧结体的表皮层和核心部分分离,对它们分别进行观测,磁性测量则只是对核心部分作的,结果表明,表皮层与核心相比,它的结构较为复杂;但仅就成分讲,则它的R含量较高,Co含量较低,具有最大矫顽力的烧结体核心只显示了一个金属相,即具有CaZn₅型结构的RCo₅型金属间化合物,X射线衍射未察觉有其它金属相(R₂Co₇或R₂Co₁₇)的存在;这情况出现在63％(重量)的总Co含量附近,也对烧结前的混合粉中的“液相”含量作了变化,使烧结体的总Co含量偏离此值,这些不同Co含量的烧结体核心中一般地有第二个金属相的出现,随着这第二相(不论是R₂Co₇或R₂Co₁₇)的出现,核心的永磁特性就降低,根据上述结果,试提出以液相转变为主的烧结模型,磁性最佳的烧结体核心本质上是单相的RCo₅型结构,这一结果是与Strnat等提出的以R₂Co₇外延层的存在为基础的“磁壳钉扎模型”相矛盾的。     

决定超导临界温度的主要参量和超导体新分类

文中建议:把超导体分成A型和B型两类,前者,λ<∧;后者,λ>∧,其中1/∧是T_c级数解的收敛半径。本文分析表明了,有效声子谱对这两类超导体T_c的影响是不同的,因而决定它们T_c的主要参量以及提高T_c的方法也都不一样,决定A型超导体T_c的主要参量是λ,决定B型的是λ,因此,提高A型超导体T_c的最有效方法是增大λ;提高B型的是增大λ,本文还对T_c实验数据进行了分析,得到和上述结论相符合的结果。     

γ-辐照结晶聚合物的表征——用Tc表征某些聚合物的辐射交联

本工作发现,用DSC测定从熔体等速降温时辐照样品的结晶温度T_c随辐照剂量R增加而线性变低,即辐照前后样品的△T_c=T_co-T_cR=KR。依据Charlesby-Pinner方程,导出一新关系式,S+S^1/2=A+B/△T_c。已经证明,式中的T_c只与聚合物的交联度有关,与辐射交联方法和过程无关。因此,该方程可用于结晶聚合物的强化辐射交联,以获得非无规交联的瞬时G(c,1)值。本文为定量研究结晶聚合物的无规交联与非无规交联提供了一个简便的方法。     

YBCO中微结构对Jc的影响及机制

本文揭示了YBa₂Cu₃O_7-x超导陶瓷材料中微结构特征参量与临界电流密度(J_c)以及Cu-O面行为之间的关系.实验用3个样品的T_c均为90K,但他们的J_c分别为30,300和2000A/cm².结果表明,l/w≥3晶粒数,含畴晶粒数和平直晶界数这3个微结构特征参量,在YBCO超导材料中起着重要作用.研究结果还表明,这些微结构特征参量与结构中二维Cu-O面的行为密切相关,并且也是解释微结构影响J_c原因的关键.     

四方到正交YBa2Cu3O7-δ过渡体系的超导电性

在不同的退火温度下,由空气淬火方法制备出理想正交相和典型四方相的YBa₂Cu₃O_7-δ。单相样品,以及结构介于两者之间的过渡相样品。从X光衍射、电阻温度关系、交流磁化率温度关系等实验结果我们得到了如下结论:(1)样品的结构随着淬火温度的逐渐降低而产生由四方相向正交相的过渡;(2)YBa₂Cu₃O_7-δ四方相直至2.4K都是不超导的;(3)过渡体系样品中超导临界温度的高低依赖于样品结构的正交畸变程度;(4)本文中首次发现了不超导的四方相在100K附近结构相变可能存在的证据;(5)淬火温度较高的样品在高温区(>100K)的电导特性可以用样品中氧缺位的影响加以解释。     

TI基高温超导单晶的生长与研究 *

在计算机控制的封闭式单晶生长炉内,采用自助熔剂法生长出最大尺寸2.0mm×2.0mm×O.3mm,典型尺寸1.0mm×1.0mm×O.1mm的TI-2223,TI-2212单晶,T_c分别达到119 K和110 K.TI的含量对晶体生长的大小、相的形成及T_c均有重要影响.TI-2212单晶的交流磁化率的虚部峰值温度 T_p和外场 H_D 的关系为(1-T_p/T_c)∝H_D^0.71(H_D//C轴)TI-2223单晶可见光区的光反射谱存在强烈的各向异性.     

超导临界温度理论(Ⅲ)

本文给出文献[1]导出的T_c级数的前几个系数,用我们的级数公式计算了超导临界温度T_c,并且与Allen-Dynes公式和Eliashberg方程的数值解作了比较,结果表明,当级数收敛时,用级数公式求出的超导临界温度T_c较Allen-Dynes公式更接近于数值解结果,此外文中还给出了估计T_c级数收敛半径的一个方法。     

高TcYBa2Cu3O7/PrBa2Cu3O7超晶格的微结构分析

利用高分辨透射电子显微镜对高T_c YBa₂Cu₃O₇/PrBa₂Cu₃O₇(以下简称为YBCO/PrBCO)超晶格的微结构进行了系统的观察分析,高分辨电子显微象(HREM)表明YBCO/PrBCO超晶格层与层之间具有清晰的衬度,没有界面互扩散,通过HREM象观察,发现衬底表面的原子台阶和缺陷使薄膜最初1—2个晶胞层中出现层错等缺陷,但这些缺陷并没有向薄膜内部扩展,当薄膜厚度超过几个晶胞层后,其结构趋于完整。另外,在HREM照片上还可看出YBCO/PrBCO超晶格的调制周期存在波动,波动范围相当于一个晶胞层厚度,实验结果表明,利用YBCO/PrBCO超晶格研究CuO₂面的二维超导电性时,临界温度T_c和临界电流密度J_c的变化不仅与二维CuO₂面的失耦程度有关,还会受到各种晶格缺陷的影响,对YBCO/PrBCO超晶格和超薄YBCO膜的输运特性进行理论解释时,必须考虑衬底和晶格缺陷造成的影响。     

LPL3层膜的结构、磁性和磁电阻效应的研究

采用直流溅射法在 ( 1 0 0 )LaAlO3 单晶基片上制备了La_0.67Sr_0.33MnO_3+δ/Pr_0.7Ca_0.3MnO_3+δ/La_0.67Sr_0.33MnO_3+δ(简称为LPL) 3层膜 .用X射线粉末衍射法(XRD)研究了系列样品的摇摆曲线和衍射全图 ,结果表明所有的样品均为高度取向的外延膜 .SQUID磁强计的测量结果证实了 3层膜中磁耦合的存在 .用常规的四端引线法测量了LSMO、PCMO和LPL 3层膜的电阻 ,分析了logρ 1 /T曲线 .由此可以得出如下结论 :具有铁磁性的PCMO中间层在 3层膜中可能起到了内磁场的作用 ,使得LSMO膜的顺磁性被削弱 ,这个作用与外加磁场的作用一样 ,降低了 ρ_max,增大了由金属到半导体的转变温度T_p;PCMO中间层还诱发了LSMO的能隙中的态密度的变化 .以上两个原因使得在零场中样品的电阻率和T_p 随着中间层PCMO的厚度变化而明显变化 .     

一个与Wiener过程增量连续模有关的下极限收敛速度问题

设W(t),t≥0为标准Wiener过程,α_T为T的函数且0<α_T≤T,lim_T→∞ log(T/α_T)/loglogT=r,本文证明了 c₁(r/(1+r))^1/2≤liminf_T→∞(loglogT)^1/2max_αT≤t≤T|W(T)-W(T-t)|/{2t[log(T/t)+loglogt]}^1/2≤c₂(r/(1+r))^1/2,a.s,这儿c₁和c₂为正常数。     

FeCr2-x GaxS4的磁性与巨磁电阻效应

研究了没有双交换作用的FeCr^2-x Ga_xS₄材料的磁性以及CMR效应.实验指出：Ga对Cr的替代破坏了Cr亚晶格自旋的相互作用,使体系FM性增强从而导致T_c提高,但PM到FM相变的幅度随掺杂逐渐降低.ESR给出的微观磁性指出Fe,Cr亚晶格自旋在温度低于T_c时各自是FM排列,而两者之间是AFM排列,以致对未掺杂样品,体系的宏观磁矩M相互抵消,掺杂样品在T_c将出现固有FM性. Ga掺杂使发生MR的峰值温度提高,但MR值降低.     

四方结构钙钛矿型化合物La1-xSrxMnO3的电磁特性

应用高压热处理得到了四方结构的La_1-xSr_xMnO₃ (x =0 .1 5～0 .3)化合物 ,该四方相化合物与通常的菱方相化合物在电磁特性方面有很大的不同 ,它们的非金属 金属转变温度T_c 比相应的菱方相样品降低了很多 ,此外还发现 ,当温度足够低时 ,局域Mn离子的长程铁磁序将转变为只有短程序结构的自旋玻璃态 ,上述变化是由四方结构中Mn—O键的拉长所引起的     

超导临界温度理论(Ⅱ)

在文献[1]中,我们导出了超导临界温度T-c的一个严格级数表式.本文讨论这个级数的收敛范围,以及通过解析延拓来扩展收敛范围的可能性.结论是:我们的T_c级数(指文献[1]原来的级数,或者经过延拓后的级数)在∞>λ>λ₀的整个范围内,都是收敛的.这里λ₀是Matsubara表象中使决定T_c的方程具有正实数解的最小的λ值.它实际上就是库伦赝势.因此,也许除了少数非常弱耦合的超导体以外,我们的T_c级数能适用于一切超导体.     

有外磁场的二维Ising模型在T>Tc的能量-自旋关联函数

在标度极限下,即T→T_c+,H→0,R→∞,同时h=const·H|T—T_c|~(-15/8)固定,且很小,而r=R|T-T_c|固定,且很大时,我们研究了外磁场很小时 Ising模型的能量-自旋关联函数<σM₁,N₁^σM₁,N₂^εM₃N₃>.用集团展开方法得到其h²级与K⁰(nr)及K₁(nr)有关的领头和次领头项。     

三矩阵乘积的(T,S,2)-逆的反序律

矩阵A的(T,S,2)-逆是指适合XAX=X,R(X)=T和N(X)=S的矩阵X,以矩阵的秩为工具,本文研究了三矩阵乘积的(T,S,2)-逆的反序律,给出了(ABC)_(T4,S4)⁽²⁾=C_(T3,S3)⁽²⁾B_(T2,S2)⁽²⁾A_(T1,S1)⁽²⁾的充要条件。     

金属基底上离子束辅助法生长高温超导薄膜

用离子束辅助的脉冲激光法,在多晶的金属基底上制备出了较高质量的具有双轴取向的钇稳定氧化锆(YSZ)缓冲层,缓冲层的平面内取向的最小半高宽为19°,垂直于膜面的取向的最小半高宽为4.5°.在其上外延生长的YBCO高温超导膜的临界电流J_c为2.1×10⁵A/cm²,临界转变温度T_c为90K.在优化沉积参数时发现了一些未曾报道的新现象,并分析了其原因.