Nb对C-15结构V_2(HfZr)系列的超导转变温度的影响

本文中研究了C-15结构V_2Hf_(1-x)Nb_x,V_2Zr_(1-x)Nb_x和V_2Hf_(0.5)Zr_(0.5-x)Nb_x系列的超导转变温度T_c与Nb合量x的关系,发现V_2Zr,V_2Hf加Nb后与V_2Hf_(0.5)Zr_(0.5)加Nb后性能显著不同。测定了V_2Zr,V_2Hf和V_2Hf_(0.5)Zr_(0.5)的X射线光电子能谱。结果表明,当Hf原子和Zr原子共存于AB_2化合物的A位上时,发生了一种增强原子间相互作用的新的电荷转移。这个事实支持由角动量分波表象能带论方法分析电声耦合超导原理的结果对四元V_2(HfZrNb)系列的超导行为提出的一种可能解释:4d-5d原子配位可能有助于提高4d导带的杂化程度,从而有利于提高超导T_c。     

Ta对C—15相V_2Hf和V_2(Zr_(0.5)Hf_(0.5))系列声子性能的影响

本文用中子飞行时间方法对C-15相的超导材料V_2Hf,V_2Ta和V_2Hf_(0.8)Ta_(0.2)以及V_2Zr_(0.5)。Hf_(0.5)和V_2Zr_(0.5)Hf_(0.33)Ta_(0.17)的热中子非弹性散射谱作了测量,并计算出相对的广义声子态密度。结果与早先发表的Nb对C-15相V_2Zr和V_2(Hf_(0.5)Zr_(0.5))系列声子性能的影响一致:声子频率随超导转变温度T_c增加而软化,随T_c减小而硬化。这表明,对于此类材料弹性软化在一定程度上对提高T_c起了作用。结果还进一步表明V_2Zr或V_2Hf与V_2(Zr_(0.5)Hf_(0.5))之间有着质的差别,V_2Hf加Ta后,T_c增加,声子频率软化,而V_2(Zr_(0.5)Hf_(0.5))加Ta后,T_c减小,声子频率则略有硬化。这与V_2Zr和V_2(Hf_(0.5)Zr_(0.5))加Nb的结果是一致的。此结果可以用角动量分波表象的能带论方法分析电-声耦合相互作用得出的杂化理论来定性解释。     

Nb对C-15相V_2Zr和V_2(HfZr)系列声子性能的影响

本文用中子飞行时间方法对C-15相的超导物质V_2Zr,V_2Zr_(0.95)Nb_(0.05)及V_2Hf_(0.5)Zr_(0.5),V_2Hf_(0.5)Zr_(0.3)Nb_(0.2)的热中子非弹性散射谱作了测量,发现Nb的添加对V_2Zr和V_2Hf_(0.5)Zr_(0.5)系列的作用不同,V_2Zr添加第三组元Nb后,超导临界温度Tc增加,声子频率“软化”,而V_2Hf_(0.5)Zr_(0.5)系列添加第四组元Nb后,Tc略有下降,声子频率则“硬化”。V_2Zr_(0.95)Nb_(0.05)声子频率比V_2Zr“软化”的结果与以前磁化率下降几何平均声子频率上升的结果不一致。对于V_2Hf_(0.5)Zr_(0.5)加Nb后声子频率“硬化”的现象用角动量分波表象的能带论方法分析电-声作用得出的杂化理论作了解释     

(Hf_(0.5)Zr_(0.5)V_2)H_x的声子谱与超导性的关系

本文报道了用Be过滤探测器谱仪对C-15相的(Hf_(0.5)Zr_(0.5)V_2)H_x等五种样品的声子谱的测量。观察到了它们的声子谱随含氢量而变化以及声学支有规则的软化现象。表明Hf_(0.5)Zr_(0.5)V_2H_x的T_c随x的变化,主要是声学支的贡献,声学文软化有利于T_c的提高,而光学支“软化”可能会抑制超导性。     

C-15结构(Hf,Zr,Ta)V2和(Hf,Zr,Nb)V2合金超导转变的压力效应研究

本文研究了C-15结构化合物(Zr_0.5Hf_0.5-xTa_x)V₂(x≤0.2)和(Hf_0.5Zr_0.5-xNb_x)V₂(x≤0.2)的超导转变温度T_c及其压力效应?T_c/?P。报道了实验方法与结果。与(Hf_1-xTa_x)V₂和(Zr_1-xTa_x)V₂的情况不同,在(Zr_0.5Hf_0.5-xTa_x)V₂中Ta的引入使常压下的T_c下降,然而(?)T_c/(?)P却大为提高。因此高压下Zr_0.5Hf_0.45Ta_0.05V₂的T_c反而比Hf_0.5Zr_0.5V₂更高。导出了一个基于角动量分波表象能带论方法的描述压力效应的新关系式。它指出导带电子波函数中的高角动量成分变化对T_c的压力效应影响比较重要。这个公式有助于理解上述复杂的实验现象,并能合理地解释某些元素(如Cs,Ba,La等)的T_c随压力剧增的事实。 关键词：     

钽(Ta)的添加对V_2(HfZr)三元C15化合物超导转变温度的影响的研究

本文研究了四元C15结构化合物V_2(ZrHfTa)超导转变温度的变化规律.发现Ta对V_2(HfZr)超导转变温度T_c的影响与组分有关.在富Hf区和富Zr区,Ta的添加都使T_c升高.而在三元系T_c峰值组分的V_2(Hf_0.5Zr_0.5)附近,T_c随Ta含量增加而下降,这与V_2Hf、V_2Zr加Ta后T_c随Ta含量增加而上升的趋势正相反,测量了样品的低温电阻、低温比热,未发现该四元系存在标志相变的温度反常区. 运用由角动量分波表象的能带论方法分析电子-声子作用得出的杂化能带理论分析本实验结果,认为V_2Hf与V_2(Zr_0.5Hf_0.5)的本质差异和加Ta后T_c完全相反的变化可能与Hf、Ta原子封闭的4f壳层电子与Zr原子的4d导带的相互作用有关.在某些化合物中4d与5d元素的相互作用有利于导带中的d-f杂化,因而对提高T_C可能是有利的.     

C15相ZrV_2-H、HfV_2-H,(Hf_0.5Zr_0.5)V_2-H系的超导电性

本文研究了ZrV_2H_y系的T_(c)-y变化规律,并与HfV_2H_y及(Hf_0.5Zr_0.5)V_2H_y系的T_c-y变化规律作了比较,认为(Hf_0.5Zr_0.5)V_2H_y系中T_c峰值的出现与强化Zr原子球内4d-4f杂化有关.     

C15相(Hf_0.5—xTa_xZr_0.5)V_2H_y系超导电性研究

对C15相(Hf_0.5-xTa_xZr_0.5)V_2H,系的超导电性研究表明,该系的T_c～y关系及H影响T_c的机制与Pd-H系不同。热中子非弹性散实验的结果表明,声频支对T_c的变化是重要的.根据Jacob和Miedema的理论,对在小浓度和大浓度时,氢在不同间隙位置的分布作了理论分析,似乎当氢原子主要占据2Zr—2V间隙位置时,T_c升高.对此,本文提出一种可能的解释.     

Na_3Zr_(2-x)In_xSi_(2-x)P_(1 x)O_(12)系统的组成、结构和离子电导的关系

用固相反应、X射线衍射、金相显微镜观察、测定比热和复平面阻抗谱的方法研究了Na_3Zr_(2-x)In_xSi_(2-x)P_(1 x)O_(12)系统。 在此系统中存在两种固溶体:单斜固溶体(0≤x<0.8)和三方固溶体(0.8≤x≤1.8)。即从x=0.8的组成开始,NASICON型Na_3Zr_(2-x)In_xSi_(2-x)P_(1 x)O_(12)固溶体的三方型相已稳定在室温,在加热过程中不再有相变出现。 对Na_3Zr_(2-x)M_xSi_(2-x)P_(1 x)O_(12)(M=Y,Yb和In)系统的电导率进行了比较,并从结晶化学的角度进行了讨论。     

Al~(3+)/Mo~(6+)双离子取代ZrV_2O_7中Zr~(4+)/V~(5+)实现近零膨胀

采用固相烧结法制备了Zri_(1-x)Al_(2-x)V_(2-x)Mo_xO_7(0≤x≤0.9),并通过调整Al~(3+)/Mo~(6+)对ZrV_2O_7中的Zr~(4+)/V~(5+)离子替代量来实现近零膨胀,对于较小的x值(x≤0.3),材料保持了与ZrV_2O_7相同的立方相结构.随着Al~(3+)/Mo~(6+)替代量的增加,(Al/Zr)~-和(Mo/V)~+之间的库仑相互作用逐渐加强,这种库仑相互作用导致材料中未发生畸变的立方相晶体结构逐渐减少.当x≥0.7时,材料中立方相晶体结构完全消失.在425-750 K温度区间内,Zr_(0.5)Al_(0.5)M_(0.6)O_7展示出近零膨胀性质(-0.39×l0~(-6)K~(-1)).Zr_(0.5)Al_(1.5)V_(1.5)Mo_(0.5)O_7的低热膨胀性能可能与Al~(3+)/Mo~(6+)对ZrV_2O_7中Zr~(4+)/V~(5+)部分替代引起部分晶体结构发生的畸变及其对未替代部分的晶格结构的影响有关.     

YBa_(2-x)Pr_xCu_3O_(7-δ)体系中的Pr替代效应

报道了YBa_(2-x)Pr_xCu_3O_(7-δ)(0≤x≤0.15)体系的超导电性和正常态输运性质的测量。实验结果表明随着Pr在Ba晶位替代量的增加,超导转变临界温度T_c和由Hall系数推算的荷电载流子浓度P_H均单调下降。通过与Y_(2-x)Pr_xBa_2Cu_3O_(7-δ)和Nd_(1 x)Ba_(2-x)Cu_3O_(7-δ)体系的比较研究,作者发现上述三个体系的T_c变化均与载流子浓度的变化相关联。作者进而提出,在YBa_(2-x)Pr_xCu_3O_(7-δ)体系中Pr的空穴填充效应导致可迁移空穴浓度下降,从而压制T_c;而在Y_(2-x)Pr_xBa_2Cu_3O_(7-δ)体系中载流子浓度的下降则是主要来源于Pr替代对空穴的局域作用,T_c同样被压制。Pr的拆对效应不明显。     

C-15超导体V_2Zr_0.5Hf_0.3Ta_0.2的低温比热

建立了绝热脉冲法比热测量装置,测量了C-15超导材料V_2Zr_0.5Hf_0.5Ta_0.2在1.5—17K温区的比热.从比热数据导出了正常态电子比热系数、德拜温度、电-声子质量增强因子,以及热力学临界场等参量.进而讨论了材料特性的微观机制.     

YBa_2Cu_(1-x)Co_x(Cu_(1-y)Zn_y)_2O_z体系的Co,Zn共同掺杂效应

本文报道通过对YBa_2Cu_(1-x)Co_x(Cu_(1-y)Zn_y)_2O_x(0≤x,y≤0.1)体系晶体结构、氧含量、正常态电阻-温度关系、Hall效应以及超导临界温度等的综合测量,发现随着Co和Zn含量的增加,体系经历了从正交结构的超导金属向四方结构的非超导半导体的转变,超导临界温度T_c和载流子浓度n_h均迅速下降,Co和Zn的同时掺杂效应不是两者分别掺杂效应的简单叠加,而是存在着强烈的相关性。实验结果表明,Cu-O链与Cu-O平面之间的相互耦合对体系的电子输运性质和超导电性有着重大影响。还对载流子特性以及T_c与n_h之间的关系作了初步探讨。     

多晶Li_(3+x)V_(1-x)T_xO_4(T=Ge,Si)离子导电性能的改善

本文用阻抗谱方法研究了Li_(3+x)V_(1-x)T_xO_4(T=Si,Ge)多晶的离子导电性,发现一些工艺条件如成型压强、烧结时间和烧结程序对电导率有很大影响。注意分析了这些影响的物理起因。最佳工艺条件是:在大约8t/cm~2压强下成型样品。在1000℃连续烧结5至6天,烧结过程中,应尽量避免温度波动。在此条件下制备的Li_(3.5)V_(0.5)Ge_(0.5)O_4和Li_(3.3)V_(0.7)Si_(0.3)O_4多晶样品在25℃的离子电导率分别为2.2×10~(-5)Q~(-1)cm~(-1)和1.9×10~(-5)Q~(-1)cm~(-1)。     

YBa2-xPrxCu3O7-δ体系中的Pr替代效应

报道了YBa_(2-x)Pr_xCu_3O_(7-δ)(0≤x≤0.15)体系的超导电性和正常态输运性质的测量。实验结果表明随着Pr在Ba晶位替代量的增加,超导转变临界温度T_c和由Hall系数推算的荷电载流子浓度P_H均单调下降。通过与Y_(2-x)Pr_xBa_2Cu_3O_(7-δ)和Nd_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_(7-δ)体系的比较研究,作者发现上述三个体系的T_c变化均与载流子浓度的变化相关联。作者进而提出,在YBa_(2-x)Pr_xCu_3O_(7-δ)体系中Pr的空穴填充效应 关键词：     

Structural phase transition,antiferromagnetism and two superconducting domes in LaFeAsO_(1-x)F_x(0<x≤0.75)

We report~(75) As nuclear magnetic resonance(NMR)/nuclear quadrupole resonance(NQR) and transmission electron microscopy(TEM) studies on LaFeAsO_(1-x)F_x. There are two superconducting domes in this material. The first one appears at 0.03 ≤ x ≤0.2 with T_c~(max) = 27 K, and the second one at 0.25 ≤x≤0.75 with T_c~(max) = 30 K. By NMR and TEM, we demonstrate that a C4-to-C2 structural phase transition(SPT) takes place above both domes, with the transition temperature T_s varying strongly with x. In the first dome, the SPT is followed by an antiferromagnetic(AF) transition, but neither AF order nor low-energy spin fluctuations are found in the second dome. By ~(75) As nuclear spin-lattice relaxation rate(1/T_1) measurements, we find that AF order and superconductivity coexist microscopically in LaFeAsO_(0.97) F_(0.03). In the coexisting region, 1/T_1 decreases at T_c but becomes proportional to T below 0.6 T_c, indicating gapless excitations. Therefore, in contrast to the early reports, the obtained phase diagram for x ≤ 0.2 is quite similar to the doped BaFe_2As_2 system. The electrical resistivity p in the second dome can be fitted by ρ = ρ0 + AT~n with n = 1 and a maximal coefficient A at around xopt = 0.5-0.55 at which T_s extrapolates to zero and Tc is the maximal, which suggests the importance of quantum critical fluctuations associated with the SPT. We have constructed a complete phase diagram of LaFeAsO_(1-x)F_x, which provides insight into the relationship between SPT, antiferromagnetism and superconductivity.     

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.     

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.     

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.