金属玻璃(Cu_(1-x)Ni_x)_(33)Zr_(67)的超导电性

本文研究了金属玻璃(Cu_(1-x)Ni_x)_(33)Zr_(67)的超导电性.测量了超导转变温度T_c、上临界磁场H_c_2和其它重要物理量.结果分析表明:这些金属玻璃属于弱耦合超导体.随着Ni含量增多,T_c提高.由(dH_c_2/dT)_(T_c)的测量得到费米面上电子态密度N(0).Varma-Dynes参数δ粗略地是常数.较高的N(0)相应于较高的T_c.N(0)是支配超导行为的基本参量.     

对“不良导体导热系数测量”实验中冷却速率求法之我见

张祖寿同志在1990年第2期(《物理实验》发表的《对“不良导体导热系数的测量”实验的研究》中,提出了计算自然冷却速率的一种新方法。文中根据牛顿冷却定律推导出计算冷却速率的理论公式 dT/dτ=1/τ′(T-T_0)1n(T′-T_0)/(T_c-T_0) (1) 式中T_0为环境温度,T_c为开始计时的温度,T′为任一时刻τ′时的温度。只要测得T_c和T′即可由(1)式计算出dT/dτ|_(r=r2)·笔者对此方法持有异见。     

Gd掺杂对Bi2Sr2Ca1-xGdxCu2Oy单晶载流子浓度和各向异性电阻率的影响

系统地研究了Gd掺杂对Bi2Sr2Ca1-xGdxCu2Oy单晶超导电性及各向异性电阻率的影响.Tc满足Tc/Tc,max=1-82.6(ax+b)2,并随Gd含量的增加而下降,这是由于Gd掺杂引起载流子浓度减小所导致.在x≥0.19时,ρab(T)在Tc附近有类半导体行为,dρab/dT随Gd含量增大而增大.ρc(T)呈半导体行为,并可用唯象公式ρc(T)=(a/T)exp(Δ/T)+bT+c加以描述.电阻率各向异性ρc/ρab随掺杂浓度增大而增大.     

非晶Zr—Co的超导转变

测量了非晶态过渡族 Zr_(100-x)Co_x(x=20—41)合金的超导转变温度 T_c、上临界场 B_(c2)(T)和临界电流密度 J_c(H,T).T_c 随着 Co 含量 x 增加而线性地降低.上临界场 B_(c2)(T)的测量数值符合标准的 WHH 理论.电子状态密度和电子比热系数都随着 Co 含量 x 增加而降低.临界电流密度 J_c(H,T)和磁通钉扎力 F_p,相当弱,可以归因于在相干长度尺度上的结构均匀性.     

Bl结构MoN_x薄膜的制备及物理性能研究

我们对以反应性溅射法制备的MoN_x薄膜测量了超导转变温度T_c,电阻率ρ(T)(从T_c起始到300K)。用X射线衍射技术、卢瑟福背散射(RBS)、俄歇谱仪和X射线光电子能谱(XPS)技术对这些样品进行了分析。实验结果表明T_c和ρ(T)随N含量改变而变化。当样品是B1结构时,T_c小于4.2K,而且样品内还有过量的N存在。俄歇分析表明,样品内有O,C杂质存在。这些因素都可能导致T_c很低,ρ(T)呈负的温度系数。     

硅掺杂MgB_2超导薄膜的制备及研究

本文报道了基于混合物理化学气相沉积法(Hybrid physical-chemical vapordeposition,简称为HPCVD),以硅烷热解出的Si原子作硅源,在SiC衬底上原位生长了一系列硅掺杂MgB_2超导薄膜样品.样品中最大硅掺杂量是9%.与纯净的MgB_2薄膜相比较,掺杂样品的超导临界转变温度T_c没有大幅下降,超导临界电流J_c得到了一定提升.在温度为5K,外加垂直磁场为3T的条件下,样品的临界电流密度最大达到2.7×10~5Acm~(-2).同时上临界场H_(c2)在超导转变温度附近对于温度的变化曲线斜率—dH/dT也有一定的提高.     

制冷剂R22临界参数及其汽液共存曲线的测定

用观察法测定了R22临界区内38点实验数据,并确定其临界参数为:T_c=369.33±0.01K,ρ_c=521±10kg/m~3和p_c=4.990±0.0072MPa,最后还分析讨论了R22的汽液共存曲线。 一、实验原理和设备 临界参数用下列方法确定。1.用直接观察汽液相界面消失和临界乳光现象来确定临界温度T_c和临界密度ρ_c。实验证明,对于汽液平衡系统可以通过调节温度使汽液相界面出现或消失。当流体试样密度ρ<ρ_c时,随着温度上升汽液相界面向下移动,液相消     

Ⅱ类超导体Y-Ba-Cu-O的研究

由测量高温超导体Y-Ba-Cu-O低磁场的交流磁化曲线和高强脉冲磁场中的R-H关系,得到该体系的H_(c_1)(T)和H_(c_2)(T)。实验给出H_(c_)(77K)=115G,dH_(c_2)/dT|T_c=2.2T/K,并由此而得出H_(c_1)(0)=525G,H_(c_2)(0)=135T,H_c(0)=1.63T,k=54.7,ξ(0)=15.6A,λ(0)=855A。这些结果说明Y-Ba-Cu-O是一种典型的H类超导体。     

YBa_2Cu_(3-x)Ni_xO_(7-y)体系的热稳定性和超导电性

制备了YBa_2Cu_(3-x)Ni_xO_(7-y)(x=0.025,0.05,0.075,0.1,0.25和0.5)系列单相样品.测量了样品的热分解温度、电阻-温度关系.发现:随着 x 值的增大,样品的热稳定性下降.T_c 下降,同时电阻率ρ增加.热稳定性与 T_c、ρ之间呈规律性地变化.我们认为,样品的热稳定性越差,晶格的振动越大,从而导致对电子的无规散射增强.这也许正是该系统中明显的电子局域化效应的起因.     

新型远红外Ge-Te-I硫系玻璃性能研究

采用传统的熔融-淬冷法制备了系列Ge20Te80－xIx(x=2,4,6,8 mol%) 玻璃样品.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、差热分析仪等设备系统测试了玻璃结构和物化性质,分析了卤素I对玻璃形成及稳定性的影响|利用分光光度计、红外光谱仪等研究了玻璃光谱性质,分析了I对玻璃的短波吸收及红外透过光谱的影响|利用Tauc方程计算了样品的直接和间接光学带隙.实验结果表明:I的引入,降低了Te的金属性,提高了Te基硫系玻璃的成玻能力|随着卤素I含量的增加,玻璃的密度减小,摩尔体积增大,且短波吸收截止边发生红移,光学带隙减小|I的引入提高了玻璃的热稳定性,其中玻璃组分为Ge20Te72I8样品热稳定性最好,其特征温度（ΔT）达到121℃|各Ge-Te-I玻璃样品均具有良好的红外透过性能,其红外透过范围为1.8~25 μm.     

能产生15T磁场的多芯Nb_3Sn导体的冶金与超导性能

本文报道了导体的冶金与超导性能。导体的临界电流密度J_c(4.2K)达到9.0 ×10_4A/cm_2(10T)、5.8×10~4A/cm_2(12T)、1.7×10_4A/Cm_2(16T);上临界磁场H_(c2)~*(外推)为～22T(4.2K);超导转变温度T_c在17.5—17.9K范围;在室温弯曲直径大于或等于100倍线材导体直径时,J_c无退降。使用先绕制后扩散反应的方法成功地制作出了多芯Nb_3Sn螺管超导磁体,此超导磁体在12.8T的背场下,总场达到15.2T。本研究结果意味着,采用这种导体制作15T的实用高场超导磁体是可能的。     

高T_c氧化物Bi_(2-x)Pb_xSr_2Ca_2Cu_3O_y大块超导体的磁化和H_(c1)

高T_c氧化物 Bi_(2-x)Pb_xSr_2Ca_2Cu_3O_y(x=0.2,0.3,0.4,0.5)大块超导体的 Meissner 效应表明存在110K 和85K 两个超导相,并且以110K 相为主,抗磁转变起始于103K 附近.不同样品在77.3K 的磁化实验表明,当 x≤0.3时,H_(Cl)≈28Oe,当 x>0.3时,H_(cl)=25Oe.x=0.3的样品在不同温度下的磁化实验结果表明,在 T=77.3—95K 之间,H_(Cl)与 T 成线性关系,且 dH_(Cl)/dT=-1.07Oe/K.两个超导相的存在导致磁化曲线峰的拉宽,且拉宽程度与85K 相所占的比例有关.     

高T_c氧化物Bi_(2-x)Pb_xSr_2Ca_2Cu_3O_y大块超导体的磁化和H_(c1)

高T_c氧化物 Bi_(2-x)Pb_xSr_2Ca_2Cu_3O_y(x=0.2,0.3,0.4,0.5)大块超导体的 Meissner 效应表明存在110K 和85K 两个超导相,并且以110K 相为主,抗磁转变起始于103K 附近.不同样品在77.3K 的磁化实验表明,当 x≤0.3时,H_(Cl)≈28Oe,当 x>0.3时,H_(cl)=25Oe.x=0.3的样品在不同温度下的磁化实验结果表明,在 T=77.3—95K 之间,H_(Cl)与 T 成线性关系,且 dH_(Cl)/dT=-1.07Oe/K.两个超导相的存在导致磁化曲线峰的拉宽,且拉宽程度与85K 相所占的比例有关.     

Mn含量对非晶态FeB合金低温电阻率的影响

非晶态(Fe_(1-x)Mn_x)_(84)B_(16)(x=0,0.01,0.02,0.04,0.06)合金采用单辊急冷法制备,用四端引线法测量了4.2—300K温区样品的电阻率与温度的关系.所有样品的电阻率与温度关系中都呈现出极小值.在极小值温度T_(min)以下,电阻率与-lnT成线性变化,在T>T_(min)时,电阻率与T~2成线性变化.室温温度系数α(RT)=1/ρRT dρ/dT和低温区β=1/ρdρ/d(T~2)的数值随Mn含量x的增加而明显下降,这一现象用推广的Ziman理论和局域自旋涨落效应作了讨论.     

Sm2-xCexCuO4单晶的赝能隙行为研究

我们在电子型超导体Sm1.85Ce0.15CuO4中首次观察到赝能隙的证据.研究了在O2中不同退火时间,单晶Sm1.85Ce0.15CuO4样品的电阻率ρ和热电势S,电阻率ρ的测量结果显示退火后样品高温区电阻率ρ、dρ/dT和热电势的斜率dS/dT斜率增加,意味着载流子浓度下降,与减小Ce掺杂量x的作用等效.所有的样品S～T和ρ～T曲线在某个温度T*下都发生斜率的改变,该转变温度随着退火时间的增加而向高温区移动,而且越来越明显.这可能是因为该温度下赝能隙被打开,热电势曲线在某个温度下存在一个最小值,这是载流子局域化的表现;热电势曲线上50K附近观察到一个明显的声子曳引峰,正的峰值表示载流子符号在低温区发生了改变,即由高温的电子型变为低温的空穴型,与霍尔系数实验中斜率变化一致.     

Co(S1-xSex)2系统中的铁磁量子相变

针对Co(S1-xSex)2系统在x=0.11附近发生的铁磁金属到顺磁金属相变,制备了一系列不同Se替代浓度的多晶样品.通过对其结构和电阻率-温度ρ(T)关系的系统观测,结果发现,样品铁磁相变温度TC随着Se替代浓度x值的增加,以(1-x)1/2关系单调下降,其二级铁磁相变转变为一级相变;在临界浓度x=0.11附近,其ρ(T)关系由Fermi液体行为转变为非Fermi液体行为.作者认为,Co(S1-xSex)2系统在x=0.11附近发生的是一种量子相变,在该量子相变点附近零温度下的自旋量子涨落导致其ρ(T)关系的反常行为.     

氧、碳杂质对B1结构氮化钒薄膜的Tc和电阻率ρ(T)的影响

我们对几种典型的溅射B1结构VN_x薄膜进行了T_c和电阻率ρ(T)的测量(从Tconset到300K)。以X-射线衍射术、Auger和XPS技术对这些样品进行了分析。实验结果表明,T_c和ρ(T)随膜的厚度和膜中所含氧、碳等杂质而变化。我们认为,氧在膜中所起的作用可能是阻碍VN_x的B_1结构的形成,造成结构中多空位的情况,压低T_c,并导致电子的跳跃式导电。     

固体ASm2I5的d-f跃迁荧光和反射光谱(A=K,Rb,Cs,T1)

本文系统地研究了化合物ASm2I5(A=K,Rb,Cs,T1)固体粉末的荧光光谱和反射光谱.讨论了Sm2+在立方晶体场中的分裂能随着碱金属离子半径的增大而减小和f-d激发能随着A-I(A=Rb,T1)键的共价性增加而明显降低的现象.并从晶场效应和化学键性质两个方面解释了ASm2I5(A=K,Rb,Cs)和ASm2I5(A=Rb,T1)中的Sm2+荧光光谱分别发生蓝移和红移的现象.     

Fe1.01Se0.4Te0.6单晶的超导电性研究

本文采用自助溶剂法生长得到Fe1.01Se0.4Te0.6单晶样品,超导零电阻温度Tczero=11.0 K,部分样品经400℃进行48小时退火之后,超导零电阻温度变为Tczero=7.0K.分析表明退火后样品的Fe含量变大,超导电性被部分抑制.通过磁场下电阻率-温度曲线的实验测量,用WHH(Werthamer-Helfand-Hohenberg)方法估算得到退火前后样品在0K附近的上临界场分别为83.2T和61.3T.上临界场μ0Hc2(T)随温度变化曲线在0T附近向高温方向上翘,说明样品具有"二流体"行为.直流磁化曲线在40K和120K分别出现向下弯曲,40K处的变化可能对应于过量Fe的自旋冻结.应变测量结果显示样品在117K时应变值发生一个突变,变化量约为晶格参数的0.06%,显示样品发生一个结构相变.因此,120K处的磁化下降对应于样品从四方相到正交相的结构转变.     

MGxB2起始成分对不可逆场和临界电流密度的影响

我们用固相反应法成功合成了MgxB2(0.5≤x≤1.3)系列样品,并对其结构,临界电流密度(Jc)和不可逆场(Hirr)进行了研究.实验结果表明,随着x增大晶格常数a逐渐增大,而晶格常数c在x=0.9左右达到最大值.所有x>0.5的样品在零场下的Jc值都在106A/cm2左右.然而在高磁场下,Mg缺位的样品的Jc值要比Mg富足的样品的Jc值大.20K时,Mg0.8B2样品的不可逆场达到最大值5.2T,比MgB2样品要高出0.8T.研究表明,高磁场下Hirr和Jc的增大可能与MgB4纳米粒子的形成有关.