非中心对称超导体Mg10±δIr19B16±δ的超导电性研究

Mg10±δIr19B16±δ是具有非中心对称性的超导材料.通过对两种组分的样品Mg9.3Ir19B16.7和Mg11Ir11B15的比热测量,得到了这类超导体的超导态和正常态的特征参数:包括转变温度Tc,正常态态密度N(EF),德拜温度ΘD,上临界场Hc2等.并由此求出Ginzburg-London相干长度ξGL,穿透深度λGL,下临界场HC1和热力学临界场HC,这些参数因化学组分不同而变化.高的N(EF)和ΘD对应高的TC,因此也具有较高的Hc2,另外比热跃变△C/γnTc=1.66和电声子耦合常数λ=0.58不随化学组分变化,表明此超导体是中等强度耦合的第二类超导体.     

非中心对称超导序参量研究

非中心对称超导体是近年发现的一类新型超导材料. 在这类材料中, 非中心对称的晶体势场产生一个有效的反对称自旋-轨道耦合(ASOC)并导致自旋简并的能级发生分裂, 从而在超导配对态中允许自旋单态和自旋三重态混合. 这一性质有别于先前研究的大部分超导体, 需要从概念上突破BCS理论框架. 此外, 理论研究还表明非中心对称超导可能还是一类潜在的拓扑超导材料. 这些独特的物理性质已激发了广泛的研究兴趣, 并且越来越受到关注.#br#超导序参量的对称性是认识和理解超导形成机理的一个重要物理量. 本文将介绍基于隧道二极管的伦敦穿透深度测量技术, 并简要综述非中心对称超导的研究现状以及穿透深度测量在非中心对称超导序参量研究中的应用. 通过对比研究具有不同反对称自旋-轨道耦合强度的非中心对称超导材料, 我们发现其混合超导配对态与反对称自旋-轨道耦合强度缺乏简单的对应关系, 但与能带劈裂(E_ASOC)相对于超导转变温度(T_c)的比值(E_r=E_ASOC/T_c)紧密相关.     

非磁杂质对高Tc超导电性的影响

本文证明了在氧化物高T_c超导体的Anderson晶格模型中,由于序参量是能量的函数,非磁掺杂也具有拆对效应,在稀掺杂情况下,求出了T_c随杂质浓度增加而线性下降的规律,与实验结果相符,文中还计算了掺杂对超导态密度中能隙的影响,结果表明,当非磁掺杂浓度增加时,零温能隙的减小比T_c的下降慢得多,从而在转变为正常态之前可能不出现类似通常BCS超导体磁性掺杂的无能隙区。 关键词：     

A3C60超导体的研究

 1991年5月,Bell实验室的A.F.Hebard等人首次在掺钾的C₆₀中观察到高达18K的超导电性.于是,这项研究结果在全世界掀起广泛的研究热潮,成为近年高温超导研究领域中又一热点.本文扼要介绍C₆₀掺杂实验的物性测量结果,引起C₆₀超导的几种可能机制及对C₆₀掺杂研究的意义.一、A_xC₆₀的掺杂实验及物性测量结果Hebard等人发现掺钾的C₆₀高达18K的超导电性是在9GHz频率下,用微波损耗测量样品的电阻率随温度的变化时观察到的.当样品冷却到约20K时,电阻率略有增加,后又降低,直到5K时电阻率降为零.超导转变宽度为4.6K,4K时临界电流密度为40A/cm².用SQUID磁强计测量证明了它的超导转变为18K.     

Pr0.2Yb0.8-xLaxBa2Cu3O7-δ体系的超导电性和磁性

本文研究了Pr_0.2Yb_0.8-xLa_xBa₂Cu₃O_7-δ体系的晶体结构,超导电性和磁性。结果表明,在Pr含量不变的条件下,超导转变温度随稀土离子半径增大而降低,当x≈0.65时,T_c=0;电子比热和费密能级上的态密度也随稀土离子半径增大而降低。并讨论了稀土离子半径与杂化的关系。 关键词：     

TixY1-xBa2Cu3O7-δ超导体的红外、远红外光谱

本文报道了Ti_xY_1-xBa₂Cu₃O_7-δ(x=0.2和0.4)在4.2—300K的红外、远红外光谱。在50—360cm^-1波段内发现七个反射峰。它们分别与Ba,Cu,O离子团,Y,O离子团。Ti,O离子团,以及Cu—O键的振动有关,对于x=0.2的样品,存在两个反转结构。对于x=0.4的样品,则仅发现一个反转结构。在红外光谱中观察到六个反对峰和三个吸收峰,它们的强度大多随Ti含量的增加而增强。与Y₁Ba₂Cu₃O_7-δ的光谱结果比校,讨论了声子峰及反转结构的物理起因。 关键词：     

Ti1－xCrxO2±δ体系的相关系、晶体结构和磁性能研究

采用溶胶凝胶法制备了Ti_1-xCr_xO_2±δ体系系列样品.利用扫描电子显微镜(SEM)，X射线光电子能谱(XPS)，粉末X射线衍射分析(XRD)方法研究了Ti_1-xCr_xO_2±δ系列样品的颗粒尺寸、形貌、组分化学态、相关系和固溶区范围；并利用超导量子干涉磁强计对样品的磁性能进行了研究.采用Rietveld结构精修的方法研究了Cr的不同掺杂量对TiO₂晶体结构的影响，研究表明，1000℃烧结的样品的固溶区范围是x=0—0.03，为金红石单相；随着Cr掺杂量的增加，金红石相晶胞参数规律性地减小；当x>0.03，为金红石相和CrO₂相两相共存.综合XRD和磁性测量结果，500℃烧结的样品的固溶区范围是x=0—0.02，为锐钛矿单相；随着Cr掺杂量的增加，锐钛矿相晶胞参数规律性地减小；当x≥0.04，为锐钛矿相和绿铬矿相(Cr₂O₃)两相共存.XPS实验结果表明，500℃和1000℃退火的样品中Cr都是以Cr⁺³和Cr⁺⁶两种化学态存在，1000℃烧结的样品中可能有更多的Cr³⁺转化为Cr⁶⁺.根据M-H和M-T曲线的测试结果发现，本文500℃烧结的Ti_1-xCr_xO_2±δ体系样品当x=0—0.02时，为室温铁磁性.当x≥0.04时，由铁磁相和顺磁相所组成，在低温下有较强的铁磁性；室温下主要是顺磁相，铁磁相只占据很小的体积分数. 关键词： 1-xCr_xO_2±δ体系')" href="#">Ti_1-xCr_xO_2±δ体系 相关系 固溶区 磁性能     

新块材超导体Pr1-xCaxBa2Cu3O7-δ(0.4≤x≤0.6)的高压合成与超导电性

采用高温高压合成方法，合成出了Pr_1-xCa_xBa₂Cu₃O_7-δ(0.4≤x≤0.6) 系列块材超导体，在缺氧的Pr_0.5Ca_0.5Ba₂Cu₃O_7-δ四方123结构样品中得到了T_c为98K.实验结果表明Pr在123结构中的价态为大于3+的混合价态，因而空穴填充和杂化导致的载流子局域化是Pr抑制123相超导电性的关键因素. 关键词：     

YBa2Cu3O7-y超导体的50Hz交流损耗研究

利用瓦特计技术,研究了YBa_2Cu_3O_(7-y)烧结样品和粉末熔化法(PMP)织构样品在77K和50Hz交变磁场下的交流(ac)损耗(?)实验结果表明,ac损耗(?)同外磁场振幅H_m之间遵从幂函数规律:(?)∝H_m~n对于YBa_2Cu_3O_(7-y)的烧结样品:(1)当H_m<40Oe时,这样低的磁场已穿透弱连接的晶粒边界网络,导至晶粒间的损耗,(?)∝H_m~(1.6)(2)当40Oe≤H_m<170Oe时,中等磁场破坏了晶粒间的耦合,并且磁通穿进了晶粒内,引起不完全穿透的晶粒内损耗,(? 关键词：     

GdBaCo2O5+δ体系的滞弹性内耗研究

GdBaCo₂O_5+δ体系的低频内耗研究表明：体系中存在一个由额外氧运动引起的弛豫内耗峰；额外氧δ对这个弛豫内耗峰的大小、峰形及峰位有较大影响，反映了额外氧状态随δ而变化.当δ=0.005，体系中额外氧含量很少而接近零时，相应的内耗峰消失；δ达到一定数量后，出现弛豫内耗峰.由δ=0.278，0.407，0.421，0.515样品的弛豫内耗峰分析可得到体系随δ不同存在着三种不同的额外氧形态.此外，δ=0.421及0.515的样品在360K附近存在一个相变内耗峰，它对应着体系中的金属—绝缘体转变. 关键词： 2O_5+δ')" href="#">GdBaCo₂O_5+δ 额外氧 内耗峰     

铁基超导体FeSe0.5Te0.5表面隧道谱的研究

用扫描隧道显微镜/谱仪仔细研究了铁基超导单晶FeSe_0.5Te_0.5样品的表面形貌和隧道谱, 测量到了清晰的表面原子形貌和在空间比较稳定的隧道谱结构．在样品中测量的隧道谱零能态密度比较高, 说明样品里面有比较强的非弹性准粒子散射. 在正能5 mV附近有个较大的背景鼓包, 这一背景在很高温度也未消失. 空间中Se和Te集中的位置会带来高能背景的变化, 超导能隙附近谱的形状大致相同. 较强的非弹性准粒子散射破坏了超导的准粒子散射, 因此没有在二维微分电导图中发现超导准粒子相干散射的特征亮斑.     

新型超导体MgB2的热电势和电阻率研究

测量了MgB₂的热电势和电阻率与温度的依赖关系.在100K—300K区间,热电势呈近似线性温度依赖关系,其斜率为正,表明载流子为空穴型且与能带贡献的图像相一致.与此对应,在此温区电阻率呈T²依赖关系.在100K以下,热电势和电阻率各自转变了其高温区的温度依赖关系.热电势在超导转变温度T_c(零电阻366K)到100K间有一宽峰,具有声子曳引峰的特征,表明电子-声子相互作用很强.估算了一些重要的参数,如带米能E_F、能带宽度 关键词： 新型超导体 热电势 电阻率     

Bi2Sr2CaCu2-xSnxO8+δ系列 超导体的XRD和XPS研究

实验研究了Bi₂Sr₂CaCu_2-xSn_xO_8+δ 的X射线衍射(XRD)和光电子能谱(XPS).实验发现随着掺杂(Sn)量的增加,晶格参数a 和c都有所变化,O1s和Cu2p芯能级谱也发生了变化.实验结果表明： 在低掺杂量时,Sn主要 呈二价态;而在高掺杂浓度时呈四价态;掺Sn对超导电性的影响与其他元素的掺杂不同.这 些实验结果支持化学环境在高温超导样品的电子结构中起着重要作用的结论. 关键词： Bi系超导体 掺杂 X射线衍射 光电子能谱     

新型超导体MgB2和MgCNi3热、电输运性质研究

报道了两种新型超导体MgB₂,MgCNi₃和氧化物高温超导体Bi_{2< /sub>Sr2Ca0.9Ce0.1Cu2O8+y 的热导率-温度关系和电阻率-温度关系.实验发现氧化物高温超导 体在进入超导态后热导有所上升，出现极大值后再下降，而MgB2和MgCNi3 则单调下降. 由Wiedemann-Fra 关键词： 热导率 超导体 2}')" href="#">MgB₂ 3')" href="#">MgCNi₃     

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：     

Anomalous effect of magnetic field on the low-temperature thermal expansion of the Bi2Sr2?xLaxCuO6+δ and Nd2?xCexCuO4?δ HTSC systems in the non-superconducting phase

The thermal expansion of single crystals of the Bi₂Sr_2−x La _x CuO_6+δ high-temperature superconducting (HTSC) system in the insulating phase with compositions having no superconducting transition to a temperature of 1.8 K (x ≥ 0.8) is measured in an arbitrary direction in the (ab) plane in the temperature range of 7–50 K. Temperature regions of material compression upon heating are found. The study of anomalies in magnetic fields of 3 and 6 T, parallel and perpendicular to the c-axis revealed an anisotropic and nonmonotonic effect of the field on thermal expansion. Such anomalies for the n-type Nd_2−x Ce _x CuO_4−δ HTSC sample also having no superconducting transition are detected for the first time. The results show that the anomaly nature is caused by anisotropic electronic ordering, probably, by the charge density wave in the CuO₂ plane and superconductivity fluctuations in the insulating phase.     

Zn取代Cu抑制YBa2Cu3O7-y超导电性的机理研究

通过精心制备样品,系统地研究分析YBa₂Cu₃O_7-y体系的超导转变、电阻率、热电势、晶体结构,以及氧含量等随Zn浓度变化的规律。并指出,Zn取代Cu导致CuO面上Cu的数目减少,载流子浓度下降;正是以Zn杂质为中心的正常芯及随之产生的渗流性破坏抑制了YBa₂Cu_3-xO_7-y的超导电性;以Zn杂质散射为基础的渗流超导电性模型与实验结果一致。     

YBa2(Cu0.95M0.05)3O7-δ的代换效应及其中子衍射研究

X射线衍射实验表明YBa₂(Cu_0.95M_0.05)₃O_7-δ(M=Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu和Zn)均为单相结构。Fe,Co,Ni和Zn对Cu的替代使超导临界温度T_c显著下降,而同样含量的Ti,V,Cr,Mn对Cu的替代并未对超导性能产生显著影响。并利用中子衍射分析了Ti,Mn,Fe和Co对Cu原子的取代,发现代换原子对Cu的两个晶位各自存在不同的择优占据 关键词：     

Y1-xCaxBa2Cu3-xMxO7-δ (M=Fe,Ni)体系的超导电性

本文报道,通过对Y_1-xCa_xBa₂Cu_3-xMxO_7-δ(M=Fe,Ni)体系样品的晶体结构、氧含量、正常态电阻率与温度的关系,以及超导转变温度等测量,并与YBa₂Cu_3-xMxO_7-δ(M=Fe,Ni)体系进行比较,发现Y_1-xCa_xBa₂Cu_3-xFe_xO_7-δ体系的T_c显著地高于相应x值的YBa₂Cu_3-xFe_xO_7-δ体系,而Y_1-xCa_xBa₂Cu_3-xNi_xO_7-δ体系则相反,T_c低于仅Ni替代的体系,表明Ca和Fe同时替代时两者引起的载流子浓度(n_H)变化相互补偿,抑制了仅Fe替代时引起的n_H和T_c急剧下降;而作Ca和Ni同时替代时主要的不是两者引起载流子浓度变化的相互补偿,Ca和Ni替代效应之间的关联较弱。作者认为,对Y_1-xCa_xBa₂Cu_3-xFe_xO_7-δ体系属于CuO₂平面外的元素替代,这时载流子浓度是决定Tc的主要因素;而对Y_1-xCa_xBa₂Cu_3-xNi_xO_7-δ体系,由于Ni²⁺离子主要占据Cu(Ⅱ)位,它导致磁拆对效应,Ni²⁺离子的拆对效应是引起T_c下降的直接原因。 关键词：     

Charge state of manganese ions and the nonstoichiometry of Ca1 ? xLayMnO3 ? δ single crystals

The charge states and effective spins of manganese ions in nonstoichiometric single crystals of Ca_{1 − x} La _y MnO_{3 − δ} (x = 0, 0.05, 1) manganites have been determined from the exchange splitting of Mn 3s X-ray photoelectron spectra. The chemical composition of the manganite samples under investigation, including the concentration of oxygen, has been determined using the data of the X-ray microanalysis of cations. It has been found that the manganite single crystals under investigation have large defectiveness in both the cation and oxygen sublattices. The efficiency of the complex use of 3s photoelectron spectroscopy and X-ray microanalysis in the determination of the charge state of manganese ions and violations of stoichiometry in doped and defected manganites has been demonstrated.