MgB_2超导体输运特性的研究

文中对 Mg B2 超导体的制备过程 ,对其同位素效应、电阻率、I- V曲线、热电势、电导涨落效应、能隙、霍尔效应、热重 -差热分析实验等输运特性进行了较全面的综述 ,并讨论了在 Mg B2 超导体基础上的元素替代效应。     

MgB_2超导体块材的高压合成

利用高压烧结的方法成功地合成出块状MgB2 超导体。所获得的样品具有良好的单相性。低温磁性测量实验和电阻测量实验均表明样品具有高于 39K的超导转变温度。实验结果表明 ,高压合成是制备和研究MgB2 新型金属间化合物超导体的一种非常有效的手段     

金属Ag掺杂MgB_2超导体的低温活化烧结

较之高温制备,低温活化烧结技术可有效避免MgB2超导块体制备中的一些问题,如Mg易挥发、高温MgB2晶粒长大、结晶度高等问题.为进一步提高超导块体的载流能力,J Shimoyama等采用金属Ag掺杂并在550℃烧结72h后获得了高性能的MgB2超导体,使得金属Ag成为低温活化烧结的有效组元.然而,对金属Ag低温活化烧结MgB2超导块体的成相机理尚缺乏系统的分析和理解.本文系统研究了金属Ag掺杂MgB2超导块体的成相动力学过程,发展了金属Ag掺杂低温活化快速制备技术,结合液相活化烧结理论阐述了金属Ag掺杂MgB2块体的低温活化烧结机理.     

YIG中生长感生磁各向异性的来源

为了研究YIG中生长感生磁各向异性的来源,穆斯堡尔测量扩展到低温。发现在170K以下,K_u为负,即有一自旋再取向。计算表明,0.01%Fe²⁺的单离子各向异性可以说明观察到的K_u(T),假定Fe²⁺离子优先占据除(1/4 1/4 1/4)和(3/4 3/4 3/4)外的八面体晶位。 关键词：     

原位法MgB_2-B_4C复相超导体合成及相含量调控研究

以B4C和Mg为原料合成的MgB2-B4C复相超导体具有高的临界电流密度(Jc)和高的超导转变温度(Tc),是一种有潜力的实用MgB2超导材料,其成相机理对复相MgB2超导体的相含量调控和磁通钉扎研究具有重要意义。结合经典烧结理论,研究了B4C-Mg真空固相烧结制备MgB2-B4C复相超导体的超导相形成和晶粒生长过程,给出了B4C-Mg的金斯特林格扩散模型和MgB2晶粒生长过程。通过选择B4C原料粒径,MgB2-B4C复相超导体超导相体积相含量在18%-88%范围可控。相含量88%的MgB2-B4C复相超导体临界转变温度达33.5K,转变宽度1.5K。10 K环境6T外场下电流密度可以达到1×104A/cm2,表明MgB2-B4C复相超导体具有良好的磁通钉扎行为。     

强磁场下Er2Ga5O12的磁晶各向异性

用量子理论定量计算了Er3Ga5O12在强磁场作用下,温度为42K,外磁场沿着[001],[100],[110]和[111]四个方向的磁化强度.可以看出,磁化强度随着外磁场呈很强的各向异性,而在低温弱磁场下,磁化强度和外磁场呈线性关系 关键词： 磁晶各向异性 磁化强度     

各向异性s-波超导电性研究

最近发现的金属间化合物MgB2是具有很高转变温度的超导体,提出的一种各向异性s-波超导体模型,它能够很好地描述这种化合物的性质,包括热力学性质和光学响应性质。也确定了准粒子态密度的形状、上临界磁场和超流密度的各向异性。     

超导体MgB2的晶核形成及生长过程研究

根据镁和硼的基本化学性质、杂化轨道理论、前线轨道理论和粉末反应理论,分析了粉末反应中MgB2晶核的形成及生长过程.这一过程可分为三步完成：1.两种粉粒碰撞接触后,做反相微幅受迫振动,这种振动产生晶核的形成及生长区;2.两个硼原子相遇,价轨道经sp2杂化后形成B2,镁原子的两个3s价电子填入B2的π轨道形成π键,生成Mg...     

MgB_2颗粒超导体I～V特性曲线的回滞现象

本文研究了MgB2颗粒超导体电流-电压(I～V)特性曲线上的回滞现象并用电阻分路结(RSJ)模型进行了初步解释.实验结果表明,这种材料的I～V特性及其回滞现象与超导欠阻尼结相似.在10K、扫描最大电流30mA、电流步径0.1mA的条件下所获得的I～V特性曲线表明:材料的回滞参数βc≈2.34,能隙为2.29meV,这一数值与MgB2超导体π能带上的能隙值～2meV吻合.随着测量温度的升高,I～V曲线回滞的形状及临界电流Ic0的位置会发生变化,IC0在逐渐减小.当温度高于12K时实验检测到I～V曲线上存在小突起,这一奇特现象有待于进一步的研究.     

MgB_2超导电性的发现及新一轮高临界温度超导研究热潮

20 0 1年 1月 10日 ,在日本召开的学术会议上 ,AoyamaGakuin大学的J.Akimitsu教授宣布MgB2 显现超导电性 (Tc=39K) .紧接着的一系列研究工作表明 ,MgB2 属于BCS超导体 .这些发现引起了新一轮高临界温度超导研究热潮     

热处理对MgB_2超导体超导电性和显微结构的影响

采用固相反应法常压下制备MgB2超导块材,研究两种不同的热处理工艺(淬火、预热)对MgB:超导电性和显微结构的影响.结果显示淬火有助于细化晶粒,提高样品的临界电流密度;预热在一定程度上提高MgB2样品的致密度和磁通钉扎力,其中随炉升温600℃预热1 h再升至750℃保温0.5 h后淬火的样品自场Jc达到0.586 MA/cm2,不可逆场超过7 T,20 K下在0.8T达到最大钉扎力Fpumax.     

强磁场中碱金属原子的演化和Aharonov－Anandan相因子

利用量子不变量理论研究了任意随时间变化的强磁场中碱金属原子系统的演化问题，得到了此系统精确的演化态，并利用此精确的演化态求出了相应的Ａｎａｒｏｎｏｖ－Ａｎａｎｄａｎ相因子和绝热极限下的Ｂｅｒｒｙ相因子。将此系统精确的演化态按哈密顿量的瞬时本征态展开，可以得到绝热近似的任意阶修正。     

脉冲充磁的超导圆盘的电流密度和俘获场分布的研究

本从第一性原理出发，计算了充磁线圈产生的磁场，脉冲充磁的超导圆盘中的感应电流密度和俘获场分布．以超导体中的电流运动方程为基础，通过磁通动力学方程E=Ec(J/Jc)^n和物质方程B=μ0H表示超导圆盘的超导特性．计算表明第一个脉冲充磁电流的峰值和磁通蠕动指数对于超导圆盘中的感应电流分布非常重要．同时研究了充磁电流的宽度，波形，第二个充磁电流的峰值和充磁线圈的形状对于俘获场的影响．计算表明不断减小脉冲充磁电流峰值的反复充磁可以保持超导圆盘中的感应电流密度的平台在一确定水平．     

场反向等离子体排除磁通量的测量

场反向位形是紧凑环位形中比较好的一种磁约束位形。等离子体完全由极向磁场约束(没有环向场)。实验证明,场反向位形可以长时间稳定地约束等离子体。它具有环形系统的约束特点,又具有开端系统的简单性。目前已成为研究磁约束等离子体的重要课题之一。 在场反向位形实验中,一个简单而重要的诊断工具就是用差分磁环探针,用以测量场反向位形等离子体所排除的磁通量。等离子体的一般行为可以通过测量排除磁通量数据得到。     

MgB2中Mn元素掺杂引起的无序

我们合成了Mn掺杂的MgB2的多晶样品Mg1-xM2xB2(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04),并测量了相关的超导电性,发现超导转变温度随着Mn含量的增加急剧下降.晶格常数a、b基本上保持不变,而晶格常数c却随着掺杂量的增加而减小,通过对比Mn、Fe、Al掺杂引起的晶格常数c的变化,我们得出Mn是以三价的形式进人MgB2晶格,Mn掺杂引入的无序导致Raman峰宽随着Mn掺杂量的增加而增大,同时也抵消了Mn3 引入的电子填充效应,从而使Raman峰位并没有随Mn掺杂量的增加而发生明显移动.     

强磁场等离子体中电子的弛豫时间

用考虑磁场对碰撞影响所得的几率分布动力学方程,研究了磁场高达10~8T,密度10~(26)—10~(27)cm~(-3),温度10keV情况下的电子弛豫过程,计算了弛豫时间,并与不考虑磁场对碰撞影响时的结果进行了比较。     

Al掺杂对MgB_2结构的影响

本文采用改进的固相反应烧结法成功制备了一系列Mg1-xAlxB2(x=0.00～0.15)超导体,并对它们的成相、结构和超导特性作了研究.发现随着Al掺入量的增加晶格参数及临界转变温度都有减小的趋势.本文对此现象的产生原因作了分析,结果表明可能是由于Al原子引起的缺陷和Al2O3的生成及样品中Al分布不均匀所形成的MgAlB4共同影响了MgB2的结构,而MgB2结构的改变最终又引起它超导性的变化。     

关于强磁场中输运过程讨论的几点附注

本文对作者有关强磁场输运过程的讨论作了进一步的说明,指出,引入宏观流算子是必要的,我们还进一步分析了布朗运动理论的一些问题。 关键词：     

强磁场中n型锗的横向磁阻

本文就声子散射与电离杂质散射的两种散射机构探讨了半导体n型锗的横向磁阻。在简并强磁场情况下,得出声子散射机构在〈111〉,〈110〉和〈100〉三个方向上锗的横向磁阻的表示式。磁阻的平均值的相对大小(ρ_t<111>)/ρ₀:(ρ_t<110>)/ρ₀:(ρ_t<100>)/ρ₀=1:1.7:1.1,并且磁阻具有振荡形式。在非简并量子极限情况下分别对声子散射和杂质散射得出锗的横向磁