MgB2超导线I-V曲线的测量

2001年1月MgB2的超导电性被发现以来,这种临界温度达到40 K左右的超导材料引起了国际超导界广泛的兴趣,短时间内就对其进行了深入的研究.MgB2属于传统的电子-声子耦合的BCS超导体,它的临界温度大于或者接近BCS理论所预言的临界温度的上限,因此,这种材料在理论研究上具有重要的意义.本文对MgB2超导线的I-V关系进行了初步的测量,我们测量的超导线样品的MgB2层厚度大约只有0.5μm,截面积约1.5×10-6cm2,实验得到了许多有意义的实验结果.     

MgB2超导薄膜正常态电阻特性研究

研究了MgB2超导薄膜正常态电阻的影响因素,探讨了与之相应的超导电性机制。MgB2超导薄膜样品采用两步异位退火的Mg扩散方法制备,通过电阻~温度曲线测量、扫描电子显微镜形貌观测和光学金相显微镜观察等方法研究了所制备薄膜的基本特性。实验结果表明,先驱硼薄膜的纯度严重影响着所生成的MgB2超导薄膜的转变温度,退火温度越高,影响越大;退火温度高的样品,正常态电阻大;退火时间长的样品正常态电阻大。     

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。     

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…     

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。     

利用电泳技术在不锈钢和铁基底上制备MgB2带材

本文首次报道了利用电泳技术在铁和不锈钢基底上制备MgB2超导带材.电阻测量表明,沉积在铁和不锈钢基底上MgB2带材的超导零电阻转变温度分别为37.5K和31K,超导转变宽度分别为0.3K和1K.磁测量表明,(5K,OT)时不锈钢基底上带材的临界电流密度为6×105(A/cm2).X射线衍射谱和扫描电子显微镜图象表明样品结晶良好,晶粒生长致密.本工艺制备MgB2带材时不受系统真空度的限制,生长迅速,成本低廉,并且可以根据不同的需要任意选择基底的形状和大小.     

MgB2超导体掺Au的研究

分析不同烧结温度及时间和不同掺金量的名义组分为Mg1-xAuxB2样品的X射线衍射图后发现，很难得到单相的Mg1-xAuxB2样品，名义组分为Mg1-xAuxB2（x=1/16,2/16,0.146)的样品都是多相混合物，X射线衍射图显示主要是Au和Mg的化合物，样品的起始超导转变温度仍然由MgB2决定。     

MgB2超导体正常态热电势的研究

测量了不同烧结温度制备的MgB2样品热电势从80K到320K随温度变化的行为,热电势为正值,在低温段呈线性行为,到了高温段逐渐偏离线性向下弯曲达到和或以更小的斜率线性变化,从多能带贡献对输运性质影响的角度分析了实验现象。     

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.     

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…     

拓扑指数与掺杂二硼化镁体系超导电性的关系

构建了电性连接性指数mF和价电子能级连接性指数mE,计算了二硼化镁体及掺杂二硼化镁体系的0阶拓扑指数0F和0E,发现与超导转变温度Tc之间有良好的规律性,因此,本文提出以电性连接性指数mF和价电子能级连接性指数mE作为掺杂二硼化镁体系超导电性的新判据.     

接触电阻的测量

本文介绍了如何测量接触电阻     

关于惠斯登电桥测电阻倍率与检流计灵敏度关系的研究

在相同的设备条件下，电桥临近平衡时灵敏度最高的最佳倍率是：组成倍率的两个电阻的数量级与待测电阻数量级相等，且比值为1的倍率。     

用模/数(A/D)转换技术研究白炽灯灯丝电阻率与温度的关系

利用A／D转换技术．记录刚刚熄灭的白炽灯灯丝在降温过程中的电阻。结合牛顿散热定律，验证订丝电阻率与温度的线性关系。     

MgB2超导磁体失超传播与失超保护研究

基于现有MgB2超导线材的最新发展水平,设计了一个1.5T的超导磁体. 通过求解FDE方程,了解和分析该磁体的失超传播过程中电阻变化和温度分布情况.对于设计的磁体的应用,提出了可行的失超保护方案.由于MgB2超导材料和常规高低温超导材料相比具有多方面的优势,MgB2超导磁体的先期研究就具有了非常重要的应用意义.     

MgB2电阻外场展宽的物理特性

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电阻在外场中的展宽测量数据,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.     

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.