近代物理讲座 第七讲 超导电性

上世纪末和本世纪初低温制冷技术迅速发展,1908年Leiden实验室在Onnes指导下实现了氦气液化,在此基础上再用减压降温技术,他们获得了4.2K到1K的低温.在新的低温区测量了金属电阻特性变化,1911年 Onnes发现在4.2K附近水银的电阻已经降到该实验室仪器无法测出的程度.估计,在1.5K时水银的电阻与0℃水银电阻之比小于十亿分之一,而且电阻是在4.2K附近突然下降到这种无法测出的程度的.1912年对锡和铅也发现了这种电阻突然消失现象.1913年在Onnes发表的论文中首次提出超导电性(Superconductivity)这个名词,即认为水银在4.2K附近进入了一个新的…     

含杂质的线链晶体中Peierls不稳定性和超导电性

关键词：     

复合金属薄膜的能带理论

本文引入了“界面平面波轨道”概念(IPWO:Interface Plane Wave Orbits)。由此给出了计算异质金属复合薄膜电子能带结构的一种方法,我们称之为MTO-IPWO-PWO方法。 关键词：     

ELECTRONIC STRUCTURE OF Hg0.8Pb0.2Ba2Ca2Cu3O8+δ: THE ROLE OF Pb DOPING,OXYGEN DOPING AND HIGH PRESSURE

The effects of Pb doping, oxygen doping ($\delta$= 0.1,0.2,0.4 and 0.5) and high pressate (4, 8, 15 and 20GPa) on the electronic structure of Hg_0.8Pb_0.2Ba₂Ca₂Cu₃O_8+δ have been examined by the recursion method. Our calculations show that Pb doping only decreases the hole concentration slightly and oxygen doping increases the hole concentration monotonically and significantly as δ varies from 0 to 0.5, with each excess oxygen atom contributing about 1.7 holes to the CuO₂ layers. The optimal δ is estimated to be around 0.4, The hole conceatration increases initially with pres-sure but decreases as P > 8GPa (i.e., dn/dP does change sign at ～ 8GPa). The suppressed T_c(P) by Pb substitution has to be described in the modified Neumeier's model.     

EFFECT OF THE SUBSTITUTION OF Ga AND Sn FOR Cu ON THE ELECTRONIC STRUCTURE AND SUPERCONDUCTIVITY OF La1.85Sr0.15CuO4

The electronic structure of La_1.85Sr_0.15CuO₄, as well as the two cases of substitution of Ga and Sn for Cu, has been studied by the recursion method. The change of hole concentration and the effective local magnetic moment have also been calculated. Our calculations show that Ga and Sn destroy the two-dimensional character of the CuO₂ plane and lead to the disorder of the electronic structure, accompanied by the migration of electrons which canines the decrease of the hole concentration in the CuO₂ planes. From our point of view, these changes may be responsible for the destruction of superconductivity of the Ga and Sn-doped systems.     

双成分模型及YBCO/Pb结沿c轴的Josephson效应

根据巡游载流子与具有负U关联的近局域载流子相杂化的双成分模型研究了YBCO/Pb结沿c轴的Josephson效应．在此模型中巡游载流子具有s波对称性，能隙较小．近局域载流子具有d波超导电性，其临界温度决定体系的转变温度，沿c轴的Josephson电流I_c主要由s波贡献．由计算得到的s波能隙大小及其相应的临界温度较好地解释了实验观测到的零温隧穿电流与结电阻之积I_c（O）R_N以及I_c随温度的变化．此外，该模型还能解释在施加 关键词：     

三重态双极化子的超导A相与B相

本文应用对称破缺的自洽Hartree近似讨论了三重态双极化子的超导A相和B相。在弱耦合的情况下,通过自由能的计算得到B相总比A相稳定;在强耦合的情况下,加入涨落反馈项可使得A相的自由能比B相的自由能低,或者发生A相到B相的转变,这和³He超流的情形类似。本文还精确计算了超导稳定相的热力学临界场H_c随温度的变化,并与重费密子超导体UBe₁₃,UPt₃和URi₂Si₂的上临界场作了比较,发现H_c能定性解释所有这些超导体的上临界场的反常温度特性。 关键词：     

铈的电子结构与超导电性

本文用自洽LMTO-ASA能带方法计算了α'-Ce的固体电子结构和超导转变温度(T_c)。所得T_c理论值与实验值基本相符。这说明α'-Ce的超导电性仍为BCS电声机制。另外,对γ-Ce及α-Ce,由实验T_c值及能带计算结果估计了自旋涨落参量λ_(ee),分别约为0.4及0.1。     

由实验数据计算氢气的维里系数问题

我们对计算气体物态方程中维里系数的方法作了全面的探讨,提出了如何判定物态方程中项数的四个原则。这四个原则是:(1)用∑v²的大小的变化来判断项的数目应如何选取,其中v为pV的计算值减去其实验值。(2)多项式要满足逐项在数值上减少的级数性质。(3)多项式的末一项大小要与实验误差大小相同。(4)误差v的正负号数目要大致相等。我们建议在计算中要用A₀+B₀+C₀+…=1条件,但不要用A=RT条件。此外还讨论了用压强展开和用密度展开的问题,级数展开式中省去奇数幂次项问题,维里系数的有效位数问题,若干实验数据的修正问题等。我们根据上述原则和建议,重新计算了氢气的维里系数,结果与各原作者所得的有相当的不同。在同一温度用不同实验窒的数据所得的维里系数比各原作者所得的要互相接近些,一般在两倍标准误差内一致。