YBa2Cu3O7-δ超导体氧缺陷的正电子寿命谱

系统研究了不同氧缺陷的YBa_2Cu_3O_(7-δ)(δ=0.06—0.68)超导体正常态(300K)和超导态(77K)下的正电子寿命谱,利用两态捕获模型对实验结果进行了分析,计算了相应的局域电子密度n_c和空位浓度C_v随氧缺陷δ的变化,给出了氧缺陷YBa_2Cu_3O_(7-δ)体系的正电子湮没特征,讨论了相应的正电子湮没机制以及与超导电性之间的关联。 关键词：     

Pr掺杂DyFeO3体系的自旋重取向相变、晶格畸变与Raman光谱研究

利用固相反应法制备了Dy_1-xPr_xFeO₃系列化合物. X射线粉末衍射晶体结构分析表明, 随着Pr掺杂量x的增加, 样品晶胞体积逐渐增大, 晶格畸变减弱. Raman光谱测量表明稀土离子有效质量[m_eff=xm_Pr+(1-x)m_Dy] 与晶格结构的变化共同导致该体系Raman光谱的变化. 随Pr掺杂量的增加, 波数小于200 cm^-1的振动模式基本保持不变, 而波数大于200 cm^-1的振动模式(除420 cm^-1处的B_3u模式外)向低频移动. 磁测量结果表明, 由Dzyaloshinsky-Moriya 相互作用导致的宏观磁性随Pr掺杂量增加逐渐减弱. 稀土离子与铁离子磁晶格的耦合作用以及晶格结构畸变的变化共同导致该体系自旋重取向相变温度在一定的掺杂量 (x=0.3)前后先升高后降低. 关键词： 稀土铁氧体 自旋重取向 晶体结构 Raman光谱     

超快太赫兹自旋光电子学研究进展（特邀）

太赫兹科学技术在光谱、成像、传感、生物医药、安全检测等方面展现出了巨大的应用潜力和价值。基于新材料和新机理,研发高效、超宽带和低成本的太赫兹光子学器件是太赫兹科学技术的重要挑战。近年来的研究表明,太赫兹光子学和超快自旋电子学深度交叉,获得了很大的关注。本文对超快太赫兹自旋光电子学所研究的物理机理和器件设计应用进行讨论。在物理机理研究方面,阐明了太赫兹脉冲为研究超快自旋电子学提供强大工具,实现了太赫兹驱动自旋波,探测自旋输运和超快磁测量。在器件设计与应用方面,介绍了基于自旋的新型太赫兹光子学器件,包括自旋太赫兹辐射源的优化方法,自旋太赫兹调制器的工作原理,自旋太赫兹探测器的设计方案。超快太赫兹自旋光电子学不仅有助于人们理解宏观自旋电子学现象背后的微观物理机制,而且有望实现高效的太赫兹光子学器件和光谱学应用。     

Nd4f电子对NdF_xO_(1-x)BiS_2低温电子结构和磁特性影响的第一性原理研究

本文采用第一性原理计算软件包VASP,系统地研究了不同F掺杂比例的新型层状超导体NdFxO1-xBiS2(x=0,0.125,0.25,0.375,0.5)体系的晶格特性和电子结构,并着重研究了将Nd4f电子作为价电子引入对NdF0.5O0.5BiS2电子结构的影响和NdF0.5O0.5BiS2的磁有序结构.结果表明:引入F掺杂会减小晶格参数a的值,但随着掺杂比例的增加,a值又会逐渐增加,晶格参数c的值则保持递减的趋势;F掺杂比例为0.375时,费米能级处出现态密度峰值,意味着最佳掺杂;Nd4f电子作为价电子时会与Nd5d电子一起成为NdO(F)耗尽层中的载流子供体,不会改变BiS2超导层的电子结构;Nd子晶格局域磁矩的C-AFM型磁有序排列会大大增加体系的稳定性,成为最可能的磁性基态.     

Ca掺杂对Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_3O_(7-δ)(0.05≤x≤0.20)薄膜超导电性的影响

本文利用脉冲激光沉积法在(LaAlO3)0.3(Sr2AlTaO6)0.7(LSAT)的(001)面上外延生长了系列Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ(0.05≤x≤0.20)超导薄膜.充分退火后的样品均为富氧材料,其X射线衍射(XRD)数据显示样品具有良好(001)取向,随着掺杂量x的增大,样品有由正交相变为四方相的趋势.低场下M～T测量数据显示超导态时样品具有抗磁性,随着Ca含量的增加超导转变温度(Tc)降低,当x=0.2时,仅有46K.当外加磁场达到10kOe时,磁化发生反转出现正值,表现为顺磁迈斯纳效应.     

Er1-xDyxNi2B2C体系中超导和磁性的共存和相互作用

本在2K～20K温区内系统地研究了Er1-xDyxNi2B2C体系中超导转变温度Tc的反铁磁转变温度TN随Dy掺杂含量x的变化．实验发现x=0．3和x=0．8附近的样品具有复杂的磁结构．这些洋品有两个磁转变温度(TN’和TN)．对于该体系发现了两个主要的特征：1)在x=0．3附近，超导被抑制，TN’出现一个小的峰值；2)在x=0．8附近，Tc出现一个低谷，TN’出现一个大的宽峰．TN’在x=0．3和x=0．8附近的异常来源于改系统中超导和磁性的共存和相互作用。     

相分离Nd0.5Ca0.5MnO3体系的再入型自旋玻璃行为和电荷有序

K左右出现典型再入型自旋玻璃行为,同时观察到了负的磁化率异常. 结果表明,Nd0.5Ca0.5MnO3体系在低温下存在着典型的相分离和多种复杂的磁相互作用竞争机制,这为强关联锰氧化物体系物理机制的理解提供了重要的实验资料.     

磁场诱导制备Bi-Mn合金的结构和低温磁性研究

系统研究了在外加诱导磁场下制备的Bi-Mn 6%合金的结构和低温磁特性.结果表明,在外加诱导磁场下制备的Bi-Mn 6%合金呈现典型的双相结构和各向异性特征,MnBi相c轴沿外加诱导磁场方向定向排列.发现MnBi相的矫顽力随温度的升高而增大,而饱和磁化强度则随温度的升高而减小.MnBi相的自旋重定向温度TSR随测量磁场的增大逐渐向低温区移动,在高的外加测量磁场下这种自旋重定向特征消失,发现了TSR随外加诱导制备磁场的增大而逐渐向高温区移动.对磁场诱导制备织构化MnBi相和该类材料磁各向异性能的物理机制进行了分析和讨论.     

制备条件对Pr123体系氧含量及正电子寿命谱影响

为了澄清Pr抑制超导电性机理及Pr占Ba位问题,本文研究了不同的制备条件下PrBa2Cu3O7-δ(Pr123)样品的物性,分析了电阻率和氧含量随烧结温度不同所表现出的变化.结果表明,烧结温度为880℃时样品的电阻率最低,高于920℃时,电阻率最大,同时也不利于体系吸氧,这可能是由于PrBa缺陷而引起.正电子寿命谱也因此表现出相应的变化规律.短寿命τ1参数和中间寿命τ2参数均在900℃出现最低峰值.由此可知,单从温度条件考虑,制备Pr123的最佳烧结温度应该为900℃左右.     

Pr替代YBCO体系的红外吸收谱研究

本文报道了对Y1-xPrxBa2Cu3O7-δ(x=0.1-1.0)体系红外吸收谱的研究结果，实验表明，在该体系中存在三个明显的吸收模式，分别位于560cm^-1(A1)、1435CM^-1(A2)、1631cm^-1(A3)。随Pr含量的增加，吸收峰A3的强度单调降低，并出现宽化趋势，结合作者正电子实验的结果，证明Pr替代导致Cu—0链区域氧空位缺陷的变化，可能是抑制超导电性的主要原因。