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.     

GdBa_2Cu_3O_(7-δ)单晶的各向异性研究

本文报道了对GdBa_2Cu_3O_(7-8)单晶正常态电阻率、超导临界温变,以及磁转变的各向异性观测结果,发现ab平面上及c轴方向的电阻率,除T_c附近由于超导涨落引起的明显偏离以外,在正常态都能很好地满足Anderson-Zou关系:ρ=A/T BT,但两方向的A,B存在显著差异说明其输运电荷是由不同机制产生,它具有显著的二维特征;沿c轴方向的超导电性比沿ab平面的超导电性要弱,T_(ce)比T_(ce∥)低2K;H∥ab平面时的交流屏蔽效应仅是H⊥ab平面时的76％。     

GdBa2Cu3O7-δ单晶的各向异性研究

本文报道了对GdBa₂Cu₃O_7-δ单晶正常态电阻率、超导临界温变,以及磁转变的各向异性观测结果,发现ab平面上及c轴方向的电阻率,除T_c附近由于超导涨落引起的明显偏离以外,在正常态都能很好地满足Anderson-Zou关系:ρ=A/T+BT,但两方向的A,B存在显著差异说明其输运电荷是由不同机制产生,它具有显著的二维特征;沿c轴方向的超导电性比沿ab平面的超导电性要弱,T_ce⊥比T_ce∥低2K;H∥ab平面时的交流屏蔽效应仅是H⊥ab平面时的76％。 关键词：     

Bi2Sr2CaCu2O8超导单晶中的电阻反常行为

测量了Bi2 Sr2 CaCu2 O8单晶的ab面和c轴方向电阻 ,在其超导转变温度附近发现了反常的电阻峰出现 .其随外磁场 (>10 0Gs)和电流的增加而逐渐消失 .文章认为这个反常的电阻峰是由于单晶中超导相的不均匀分布而导致的准再进入行为 .     

Sr_2RuO_4正常态的c方向的磁阻的研究

研究了典型的层状钙钛矿结构超导单晶Sr2RuO4在c方向的磁阻(Δρ/ρ0)(H∥ab,J∥c)的变化.实验发现,磁阻表现出强烈的各向异性,并且随着温度T的降低,磁阻效应越明显;当在平面ab内旋转磁场H的方向时,磁阻成周期性变化;实验表明,磁场沿(110)方向时,出现磁阻的极大值.分别从Sr2RuO4的费米面的各向异性、载流子散射率、c方向能带色散的各向异性等方面来解释这些输运性质.     

La2-xSrxCuO4单晶的平面内磁阻研究

测量了三种不同组分La2-xSrxCuO4(x＝0.09,0.18,0.24)单晶的平面内横向(H∥c,J∥ab)和纵向(H∥J∥ab)磁阻,发现平面横向与纵向磁阻都是正的,并且纵向磁阻与横向磁阻相比较很小,表明横向磁阻的主要贡献是电子轨道部分,也反映了ab面内和c方向电子有效质量的各向异性.三种成分单晶样品的平面内横向磁阻在不同温度随Sr含量x的变化显示在最佳掺杂浓度附近平面横向磁阻最大.     

Ba1-xKxFe2As2单晶(Tc=38.5K)磁通钉扎力与钉扎机理研究

铁基超导体是在2008年由Hosono发现的一种新型超导材料, 由于其具有上临界场高、各向异性小、临界电流密度大等优点, 在世界范围内引起了广泛关注. 以Ba_1-xK_xFe₂As₂为代表的FeAs-122系超导体具有结构简单、合成温度低、单晶容易制备等优点, 是物理学家和材料学家关注的焦点. 本工作在获得最优化掺杂的Ba_1-xK_xFe₂As₂单晶(T_c = 38.5 K)基础上, 通过分析其在不同磁场条件下电阻温度变化关系、不同温度条件下的磁滞回线等数据, 系统的研究了Ba_1-xK_xFe₂As₂单晶磁通钉扎力和磁通钉扎机理. 研究发现Ba_1-xK_xFe₂As₂超导体具有非常高的磁通钉扎势, 其中9 T的外场条件下, 其在H//c轴和H//ab面的钉扎势分别为5800 K和8100 K, 展示出良好的应用前景; 通过进一步分析发现, 其磁通钉扎机理应是由于晶格内部的小尺寸缺陷引起的电子平均自由程变化而导致的δl钉扎.     

Bi2Sr2CaCu2O8超导单晶中的电阻反常行为

测量了Bi₂Sr₂CaCu₂O₈单晶的ab面和c轴方 向电阻,在其超导转变温度附近发现了反常的电阻峰出现.其随外磁场(>100Gs)和电流的增 加而逐渐消失.文章认为这个反常的电阻峰是由于单晶中超导相的不均匀分布而导致的准再 进入行为. 关键词： 2Sr₂CaCu₂O₈单晶')" href="#">Bi₂Sr₂CaCu₂O₈单晶 反常电阻峰 准再入行为     

MgB2超导体含碳掺杂研究进展

MgB2超导体具有临界转变温度39 K、原材料廉价及制备工艺简单等优点,被认为是MRI中已用超导体最好的替代者.但是临界电流密度(Jc)随外加磁场增大下降较快的这一问题极大的阻碍了其实际中的应用.实验结果表明:采取掺杂的方法来提高MgB2的超导电性尤其是高场下Jc值是一条有效的途径,本文概述了用单质碳和含碳化合物对MgB2超导体进行掺杂从而提高其超导特性的最新研究工作,具体介绍了掺杂物颗粒大小、掺杂量以及烧结温度等参数对MgB2超导电性的影响.研究表明:在碳单质掺杂中纳米级碳颗粒和碳纳米管具有比较好的掺杂性能,可以大幅度提高高场下的Jc值;在含碳化合物中,用纳米级SiC进行掺杂不仅可以大幅度提高高场下的Jc值,而且相比碳单质有更高的Tc值.根据目前的研究结果,最后本文对MgB2超导体掺杂研究的未来发展趋势进行了展望.     

Zn掺杂的YBa2(Cu1-xZnx)3O7-δ(x=0, 0.01, 0.02)体系的反常霍尔效应

利用脉冲激光沉积(PLD)方法制备了c轴取向的高质量YBa2(Cu1-xZn)3O7-δ(x=0, 0.01, 0.02)外延薄膜.超导临界温度随Zn掺杂量增加而较快地下降,与单晶样品的结果相符.在强磁场下的输运测量发现YBa2(Cu1-xZn)3O7-δ系列样品在Tc附近均出现反常的Hall电阻率符号反向,但其Hall电导率σxy随磁场的变化关系与氧欠掺杂的YBa2Cu3O6.66存在很大差异,说明Zn掺杂和氧掺杂对混合态中的磁通涡旋性质的影响有显著不同.     

Sr2RuO4正常态的c方向的磁阻的研究

研究了典型的层状钙钛矿结构超导单晶Sr₂RuO₄在c方向的磁阻(Δρ/ρ₀)(H∥ab,J∥c)的变化.实验发现,磁阻表现出强烈的各向异性,并且随着温度T的降低,磁阻效应越明显;当在平面ab内旋转磁场H的方向时,磁阻成周期性变化;实验表明,磁场沿(110)方向时,出现磁阻的极大值.分别从Sr₂RuO₄的费米面的各向异性、载流子散射率、c方向能带色散的各向异性等方面来解释这些输运性质. 关键词： 2RuO₄')" href="#">Sr₂RuO₄ 磁阻     

二带超导体上临界磁场的各向异性

采用二带Ginziburg-Landau(G-L)理论模型计算了各向异性超导体的上临界磁场,发现上临界磁场Hc2的解析式中包含序参量的各向异性和有效质量的各向异性;上临界磁场ab-面内分量Hc|2|ab、c-轴方向分量Hc|2|ab与实验数据符合;上临界磁场比率在实验许可范围之内。     

关于MgB2/Al2O3超导薄膜电阻转变和各向异性的研究

利用电子束蒸发方法将MgB2超导薄膜沉积到Al2O3(001)衬底上.采用标准的四引线法研究了磁场平行和垂直超导薄膜ab平面下的电阻转变.一个激活能模型 U(T,H)= U0(1-T/(Tc+δ))n (1-H/Hc2(0))m被建立用来分析超导薄膜磁通线的激活能和电阻转变,结果表明该模型能够在整个转变温度范围描述超导体磁通线的激活能和电阻转变.另外,利用多项式Hc2(t)=Hc2(0)+At+Bt2分析了MgB2/Al2O3超导薄膜的上临界磁场,获得了该超导薄膜的各向异性参数γ=Hc2ab(0)/Hc2c(0)= 2.26.     

磁场对La2－xSrxCuO4单晶热导的影响研究

报道了系列欠掺杂La_2-xSr_xCuO₄（x=0063,0070,0 090,0110,0125）单晶的零场和加磁场情况下ab面和c方向的热导率与温度的关系曲线，测量 温度范围从2到45K. 研究发现ab面和c方向的热导率都受到磁场的压制. 而且在磁场 的作用下，热导压制率随温度变化的关系和场致反铁磁有序的增强与温度的依赖关系有高度 相似性. 认为磁场引起的ab面的热导压制主要是电子热导的变化所致，而c方向的 压制则可能主要来源于声子热导的变化，它们均可能与磁场诱导下欠掺杂La_2-x Sr_xCuO₄的某种电荷有序和磁有序的增强密切相关. 关键词： 热导 电荷有序 磁有序     

纳米ZrO2掺杂对烧结DyBaCuO块材微观结构及其超导电性的影响

研究了纳米ZrO2掺杂及其掺杂浓度对烧结DyBa2Cu3Oy超导体的转变温度Tc和临界电流Ic在零磁场和磁场中的行为,在磁场中发现掺杂样品的临界电流密度明显高于纯DyBaCuO样品.这种磁场行为可能与掺杂样品粒子分布更加均匀,富纳米粒子区明显增加,从而形成有效钉扎中心有关.     

Bi2Sr2CaCu2O8单晶的穿透深度研究

从Bi2Sr2CaCu2O8(Bi-2212)单晶临界温度下的可逆磁化强度数据中,考虑高温超导混合态涡旋线涨落对磁化强度的影响,得到穿透深度λab(T,H)的温度和磁场依赖关系.发现在温度远低于Tc时λab与温度存在T2关系.λab随磁场的增加而增加,且绝对零度下的穿透深度λab(0,H)随磁场H的变化符合经验式λab(0,H)=λ0[1+(H/H0)β] ,这里λ0、H0和β为常数.     

利用单轴压强下的电阻变化研究铁基超导体中的向列涨落

铁基超导体中普遍存在着反铁磁、超导和向列相,因此研究向列相的性质及其与反铁磁、超导的关系对于理解铁基超导体的低能物理及高温超导电性具有非常重要的作用.所谓向列相是指电子态自发破缺了晶格的面内四重旋转对称性而形成的有序态,从而导致样品的某些物理性质出现了两重的各向异性.我们通过自主研发的单轴压强装置,可以在低温下原位改变压强,测量电阻的变化,从而得到向列极化率.本文介绍了我们利用该装置在最近几年研究铁基超导体的向列相和向列涨落所取得的一些成果,包括详细研究了BaFe_(2-x)Ni_xAs_2体系中的向列量子临界点及其量子临界涨落,并提出了基于向列涨落强弱调节的铁基超导体统一相图.这些结果表明,向列相及其涨落与反铁磁和超导均有很强的耦合,对于理解铁基超导体中磁性和超导电性非常关键.     

Bi2Sr2Ca1-xPrxCu2Oy和Bi2Sr2Ca1-xYxCu2Oy系列单晶样品输运性质的对照研究

测量了Bi2Sr2Ca1-xPrxCu2Oy(x的范围从0到0.5)和Bi2Sr2Ca1-xYxCu2Oy(x的范围从0到0.41)系列单晶样品的ab平面电阻率ρab(T).两个体系都表现出独特的掺杂效应.对掺Pr系列,超导转变温度Tc随掺杂量的增加逐渐降低,同时剩余电阻率却大幅度增加.在Pr含量达到约0.5时,体系出现了超导-绝缘体转变.对掺Y系列,观测到在某温度T*处ρab(T)偏离了对温度的线性关系,这是赝能隙打开的典型表现.t*随Y含量的增加而增加,而Tc则被迅速压制.我们预期Pr的反常磁性和掺Pr系列未观察到赝能隙有关.     

用两带Ginzburg-Landau理论分析超导材料Lu_2Fe_3Si_5的穿透深度

本文用两带各向异性GL模型计算了两带超导体Lu2Fe3Si5的穿透深度,当选取适当的参数时,在理论结果与实验结果符合的很好,并在此基础上计算了Lu2Fe3Si5在c方向的穿透深度与ab平面内的穿透深度的比值(γλ),结果表明γλ随温度的升高而降低,这点与MgB2不同.并且本文还讨论了在脏极限下γλ的情况.     

MgB2超导体掺杂的理论研究

由双带模型,在BCS理论的框架内,唯象地引进调制势函数Ф,研究了固溶体Mg1-xRxB2和MgRxB2-x(R为某掺杂元素)的超导临界温度,我们看到在Ф=0.2处出现了一个超导临界温度Tc峰,这显然与掺杂的物质种类、比率及均匀程度有关,我们的研究结果与M.J.Mehl等人1根据BCS理论密度方程计算基本一致,也与杨帆等人2通过ab initio计算相吻合.对已有实验结果的拟合发现,目前实验制备出的MgB2型超导体的Ф值均已大于0.4.这些结果为我们今后的实验研究工作提供了一个可供参考的研究方向.