导读:本文包含了超导相图论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:铁基超导,超导相图,光电子能谱,电子关联效应
超导相图论文文献综述
徐海超,牛晓海,叶子荣,封东来[1]（2018）在《铁基超导体系基于电子关联强度的统一相图》一文中研究指出铁基超导和铜基超导具有诸多相似性,这为建立统一的高温超导机理图像提供了可能性.然而,对铁基超导体系中无论是进行电荷掺杂、还是等价掺杂来改变化学压力,都能产生定性上类似、而细节上纷繁复杂的相图,这对建立统一的图像造成了困难.研究化学掺杂效应如何在微观上影响电子结构和超导电性,区分主导超导电性演化的主要因素和次要因素,对建立统一图像和揭示高温超导机理至关重要.本文综述了对铁基超导体系中化学掺杂效应的一系列角分辨光电子能谱研究,涵盖了基于FeAs和FeSe面的多种代表性铁基超导体系,包括异价掺杂、等价掺杂、在元胞不同位置的化学掺杂,及其对电子体系在费米面结构、杂质散射、电子关联强度等方面的影响.实验结果表明:电子关联性或能带宽度是多个铁基超导相图背后的普适参数,不同的晶格和杂质散射效应导致了并不重要的复杂细节,而费米面拓扑结构与超导电性的关联并不强.这些结果对弱耦合机理图像提出了挑战,并促使人们通过局域反铁磁交换作用配对图像在带宽演化层面上统一地理解铁基超导.(本文来源于《物理学报》期刊2018年20期）
何格[2]（2018）在《基于隧道谱技术探索非常规超导电子态相图》一文中研究指出自从上世纪六十年代隧道谱技术被发明以来,其在非常规超导机理研究中表现出不可替代的作用。隧道谱具有极高的能量分辨率,是研究超导能隙、赝能隙、电子-玻色子耦合等的重要手段。在本文中,我们对若干非常规超导体系点接触隧道谱进行了系统的研究并自主设计搭建了一台组合激光分子束外延与扫描隧道显微镜联合系统。主要内容如下:(1)研究了在(Li1-xFex)OHFeSe,LiTi2O4和La1.9Ce0.1CuO4-δ体系点接触隧道谱上的非本征现象,特别是临界电流效应,并与本征的隧道谱现象如Andreev反射、多能隙、p/d波等行为进行了比较和区分,这对于辨别隧道谱中的非本征现象具有重要的参考意义。(2)研究了[001]取向LiTi2O4薄膜的电输运和隧道谱。发现LiTi2O4体系在50K以上表现为各向同性负磁阻,而在50K以下则表现为各向异性正磁阻。在超导态,能隙和磁场平方线性相关。我们认为负磁阻起因于自旋涨落或自旋轨道耦合引起的散射而正磁阻则来源于轨道相关态。进入超导态,轨道相关态与库珀对相互作用,引起了能隙与磁场的异常标度行为。(3)对比研究了[001]、[110]和[111]取向LiTi2O4薄膜的点接触隧道谱。我们在[110]和[111]取向的隧道谱上观察到明显的玻色模特征而在[001]取向却观察不到。此外,玻色模一直持续到两倍Tc温度和16T的磁场中依然能观察到。玻色模能量尺度与第一性原理计算的声子模能量十分吻合,可以确定来源于电声耦合。进一步研究发现该体系各向异性的电声耦合与氧空位增强的Jahn-Teller畸变有关。声子模一直持续到超导态之上,可能来源于轨道态增强电声耦合。(4)研究了Pr2CuO4±δ薄膜正常态能隙起源。我们在不同Tc的样品中均观察到正常态能隙。发现正常态能隙对磁场不敏感,但极容易被温度压制。此外,随结电阻增加,正常态能隙逐渐增强,并在非超导样品中进一步增强。这些现象可以用AAL理论很好的解释,说明正常态能隙起源于无序诱导的电子-电子关联。(5)详细介绍了组合激光分子束外延与扫描隧道显微镜联合系统设计、搭建和调试的全过程。该系统由组合激光分子束外延生长腔、扫描隧道显微镜腔、样品中转腔、样品处理腔、快速进样腔等几部分组成。其能够实现连续梯度组分薄膜的生长与极低温扫描隧道显微镜/隧道谱原位表征。目前该设备极限真空优于5×1010Torr,样品区域极限低温降到6K,液氦维持时间为48小时,扫描头在室温成功获得石墨原子分辨、低温获得台阶。系统各项指标目前基本达到设计要求,即将开展初步实验。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2018-06-01）
于和善[3]（2017）在《电子型铜氧化物La_(2-x)Ce_xCuO_(4+δ)超导薄膜的高维电输运相图》一文中研究指出自从叁十多年前铜氧化物被发现以来,高温超导体陆续被发现,迄今其超导电性的起源依旧没有研究清楚。作为强关联电子体系,其正常态表现出很多独特的性质和多重有序态,例如反铁磁序,条纹相,电荷序等,这些有序态被认为与认识超导电性有很大的关联。与空穴型铜氧化物相比,电子型铜氧化物具有较低的上临界场而且不存在赝能隙,非常容易利用磁场压制超导,进而研究其正常态特性以及多重有序态与超导电性之间的关系,探究高温超导电性起源。在本论文中,我们的研究主要是围绕电子型铜氧化物La2-xCexCuO4±δ开展,该体系具有能够覆盖整个超导掺杂区域并且稳定存在的薄膜样品。我们制备出高质量的单晶薄膜,通过电输运手段,研究该体系正常态的奇异性质,解释超导序和反铁磁序之间的关系,进而探究超导电性的起源。我的具体内容如下:(1)通过对不同Ce掺杂和氧含量的La2-xCexCuO4±δ薄膜进行面内磁电阻的研究,发现面内负磁电阻和线性磁电阻行为。我们指出其面内负磁电阻与静态反铁磁序相关;欠掺杂区域的线性负磁电阻和最佳掺杂区域的线性正磁电阻分别与网格结构和密度波相变相关。(2)通过对不同氧含量的La1.9Ce0.1Cu04±δ薄膜的强磁场输运特性的研究,确立了静态和动态反铁磁序的边界,同时建立了包含Ce掺杂、氧含量和温度的高维相图,并提出了体系内量子临界点的移动机制。我们还确认自旋密度波和超导序之间存在竞争关系,与此同时我们发现实验数据支持导电纳米条纹网格模型(该模型由我们的理论合作者提出),利用该模型我们对电子型铜氧化物的超导电性提出了一种可能的解释。(3)利用高通量实验技术制备了掺杂从x=0.1到x=0.19的La2-xCexCuO4±δ梯度组分薄膜,通过结构、成分和输运特性的测试,证明其成分是连续分布的。进一步通过模拟组合薄膜的生长过程证明样品的成分偏离小于1.54×10-4,这为进行量子临界性的研究打下基础。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2017-05-01）
周苇,柯峰,李斌,徐明祥,施智祥[4]（2016）在《112体系铁基超导体高压电子相图》一文中研究指出最近,有报道指出1,电子空穴不平衡的Ca0.73La0.27Fe As2是112体系的母相,其中连续地发生了单斜到叁斜晶系的结构相变和反铁磁相变。有趣地,在该母体中电子和空穴掺杂都能抑制反铁磁相变,激发超导电性2,3。我们计算结果表明,未掺杂的Ca Fe As2在压力下经历一系列的结构相变,在32 GPa附近发生单斜(P21/m)到正交(Cmcm)的结构相变,在94 GPa附近又变为四方晶格(P4/mmm)。因此,我们对低La含量的112单晶进行了高压电学性质测量,以期验证这些相(本文来源于《第十八届中国高压科学学术会议缩编文集》期刊2016-07-25）
罗习刚,陈仙辉[5]（2015）在《铁基超导体材料的晶体结构与相图（英文）》一文中研究指出自铁基化合物中发现高温超导电性以来,人们已经合成了众多具有不同间隔层的体系.同时科学家们为揭示铁基超导体高温超导电性的特征和起源,在实验和理论研究方面都投入了大量的精力.但是直到今天其高温超导电性的起源仍然没有得以解决,特别是对正常态性质背后的物理还存在很多争论.本文总结了铁基超导体系的晶体结构以及相图,并提供了一些指向具有更高转变温度T c的新超导体的提示和高温超导机理的线索.(本文来源于《Science China Materials》期刊2015年01期）
董持衡[6]（2013）在《FeSe基超导体的结构、磁性和相图研究》一文中研究指出自2008年初日本科学家在LaO1-xFxFeAs系统中发现26K超导电性以来,以中国科学家为首,通过其他稀土(Sm, Nd, Pr, Ce, Gd, Y)对La位的替代、F对O的电子掺杂、Sr对La的空穴掺杂、压力合成、外加压力等方法,使ReOFeAs系统(1111相)的超导临界温度达到56K，终结了铜氧化物在高温超导体中的垄断地位,新型超导材料的探索及超导物理研究再次引起了人们的高度关注。经过五年多的努力,人们相继在另外与LaO1-xFxFeAs结构类似、同样具有Fe2+四方格子层的：(Ba,K)Fe2As2(122相),LiFeAs(111相),‘32522’相,‘42622’相,‘43822’相及Ca10(PtnAs8)(Fe2-xPtxAs2)5等FeAs化合物,以及Fe(Te,Se,S)和(Tl,K,Rb)FexSe2等FeSe基化合物中发现了超导电性,形成了两大类Fe基超导体。在过去的五年里,人们针对Fe基超导体的晶体结构、电子结构、磁性质、输运性质及超导电性等开展了大量的理论和实验研究,对其认识不断加深。本论文针对FeSe基化合物的结构、磁性和超导电性等开展了两方面工作：一是通过除去过量Fe原子,获得了Fe(Te,Se,S)系统的本征相图,并对其磁通钉扎行为进行了研究,二是保证Tl0.8Fe1.6Se2-xSx化合物为单相的基础上,针对其S替代效应的研究。上述六类Fe基超导系统中,结构最简单的是Fe1+x(Te,Se)体系,沿c轴方向为四方Fe(Te,Se)层的简单迭加。在F.C.Hsu等[arXiv:0807.2369]发现β-FeSe化合物具有8K超导电性后不久,M.H.Fang等[arXiv:0807.4775]首次在Fe1+x(Te,Se)系统中发现了14K的超导电性。接着,Wei Bao [arXiv:0809.2058]等在国际上最早证实,该系统的母相Fe1+xTe为无公度或有公度Bi-collinear反铁磁半导体或金属(与过量Fe含量有关),其磁结构与FeAs基超导母相中存在的collinear反铁磁序不同,而且,在反铁磁相变发生的同时还伴随有四方-正交的结构相变。在超导的Fe1+x(Te, Se)样品中,尽管其反铁磁长程序被抑制,但在低温下仍然存在强烈的反铁磁自旋涨落。由于该系统中过量Fe原子的存在,导致其磁结构、超导电性及相图很复杂,如Se替代浓度为0.1—0.3之间的Fe(Te1-xSex)单晶样品中呈现自旋玻璃态行为,不存在大块超导电性。因此,国际上多个研究组均认为Bi-collinear反铁磁涨落不利于该系统超导电性的出现,实际上我们发现这与过量Fe原子的存在有关。基于这种研究现状,我们选择Fe1+y(Te1-xSex)和Fe1+y(Te1-xSx)两个系统,在生长出一系列具有不同Se和S含量单晶的基础上,采用在空气或真空下退火等手段,减少原始晶体中的过量Fe原子或改善晶体的不均匀性。通过对这些单晶样品的结构、成分、磁化率、电阻和霍尔系数等的系统观测,结果发现：1.对于Fe1+y(Te1-xSex)单晶样品,空气退火(200-300℃)能有效减少原始单晶中的过量Fe原子数目,使其超导电性得到大大改善。如Fe1+yTe1-xSex(x=0.1)样品,其原始单晶并不呈现超导电性,在空气中(300℃,3hrs)退火后,样品呈现大块超导电性(其Tc=11.2K,超导体积比为50%)；而对于Se含量较高的单晶样品,空气退火(200-300℃)也使其超导体积比显着增加,如Fe1+yTe1-xSex(x=0.4)样品,尽管其原始单晶样品呈现超导电性(Tc=12K,超导体积比为5%),但在空气(300℃,2hrs)中退火后，其超导体积比增大至74%,Tc增加至14.7K。这说明：过量Fe原子确实对Fe1+y(Te1-xSex)和Fe1+y(Te1-xSx)系统超导电性具有抑制作用,空气中退火能有效去除过量Fe原子,从而改善其超导电性。2.在Se(x<0.3)含量较低的原始单晶中,过量Fe原子比较多；而在Se(x>0.3)含量较高的原始单晶中,过量Fe原子较少。在真空中长时间退火有效改善了Se(x>0.3)含量较高单晶的超导电性,使其超导体积比得到显着提高,同时使其正常态由半导体转变为金属；但对于Se含量较低的单晶样品,真空退火对其超导电性的改善却是无效的。这意味着：对于Se含量较低的单晶样品,过量Fe原子对超导电性的抑制起主要作用；而对于Se含量较高的单晶样品,过量Fe原子的存在以及Te/Se分布的不均匀性都可能对超导电性具有抑制作用。3.为了探索不同条件下退火对其载流子浓度的影响,我们测量了退火前后Fe1+δTe0.6Se0.4单晶的霍尔系数。结果发现,真空退火(40℃,7days)的样品的载流子浓度增大,与样品正常态的电阻—温度关系呈现为金属行为一致；而在空气中退火(200℃,2hours)的样品的载流子浓度并没有明显增加,反而有所减小,这与其正常态下电阻—温度关系呈现为半导体行为一致,尽管其超导电性得到了很大改善。4.对于母相Fe1+yTe单晶样品,空气退火(200-300℃)也能有效去除原始晶体中的过量Fe原子,使其反铁磁相变温度TN稍有提高,重要的是使其低温反铁磁相由半导体转变为金属,说明过量Fe原子的存在导致了其载流子的局域化。5.同时,我们还发现：对于Fe1+y(Te1-xSx)系统,其S/Te固溶度≤0.12,我们很难获得更高S含量(x>0.12)的单相或单晶样品；S对Te的部分代替也能导致超导电性的出现；与Fe1+y(Te1-xSex)系统相类似,在该系统中过量Fe原子对超导电性同样具有抑制作用,通过空气退火减少过量Fe原子后,其超导电性得到明显改善。6.基于对空气中退火样品的电阻、磁化率测量结果,我们获得了Fe1+y(Te1-xSex)和Fe1+y(Te1-xSx)系统本征电子相图,结果表明在Se/S含量较少的样品中,Bi-collinear反铁磁长程序与超导电性共存,这与过去国际上多个研究组报道的Fe1+y(Te1-xSex)相图不同,但与(Ba,K)Fe2As2和SmFeAsO1-xFx等系统的相图相类似,意味着反铁磁长程序与超导电性共存可能是Fe基超导化合物的共性。7.针对最佳掺杂的FeTe0.6Se0.4单晶样品,我们将其退火处理后测量了超导态下的M(H)曲线,并研究其磁通钉扎机制。结果发现,在2K时,其临界电流密度高达3.8x105A/cm2,其钉扎力标度律满足正常相粒子芯钉扎机制。2010年底,我们研究组国际上首次在(Tl,K)FexSe2化合物中观察到30K超导电性和40K超导迹象[arXiv:1012.5236],并提出了Fe空位超格子的概念,同时认为该系统的超导电性靠近反铁磁绝缘体。W. Bao等很快采用中子衍射手段在KFe2Se2,(Tl,K)Fe,Se2和(Tl,Rb)FfxSe2化合物中证实了我们提出的Fe空位(?)5×(?)5的超格子结构,并发现它属于一种新型Block反铁磁序,该结构同时也得到了Cao C等理论计算的证实。但令人不解的是,在绝缘体或超导体的样品中均发现了这种Fe空位有序的Block反铁磁A2Fe4Se5(A=Tl,K,Rb,Cs)相,自然产生了一个重要问题：A2Fe4Se5反铁磁相与该系统中的超导电性有何关联?前者是其超导相的母体,还是样品中存在着宏观或微观的相分离,该问题成为过去两年国际超导领域争论的焦点。基于这种研究现状,我们选择了两类化合物：呈现超导电性的Tl0.5Rb0.3Fe1.72Se2系统和Tl0.8Fe1.6Se2绝缘体系统,采用S对Se部分或全部替代,成功生长出一系列Tl0.8Rb0.3Fe1.72Se2-xSx(0≤x≤1.6)和Tl0.8Fe1.6Se2-xSx(0≤x≤2.0)单晶样品,对其结构、组分、电阻和磁化率进行了系统观测,结果发现：1.对于未掺杂的Tl0.5Rb0.3Fe1.72Se2单晶样品,其超导临界温度为Tc=32K,少量的S替代(x≤0.4)使其Tc稍有增加(33.1—33.6K)。但当进一步增加S含量时,其Tc下降。当.F1.0时,晶体不再呈现大块超导电性。中子衍射实验结果证实：该类晶体中存在着两种相,一是呈现Block反铁磁序的(Tl,Rb)2Fe4Se5相,二是不呈现长程磁有序且没有Fe空位的(Tl,Rb)0.53Fe2Se2相,我们认为后者对其超导电性负责。正是这种相分离造成对该系统S替代效应研究的困难,因此,我们选择具有Block反铁磁长程序、(?)5×(?)5的Fe空位超格子结构的TI0.8Fe1.6Se2系统作为研究对象,采用S对Se的部分或全部替代,研究S替代对该系统结构、磁性和电输运性质的影响。2.对于单相的Tl0.8Fe1.6Se2-xSx(0≤x≤2.0晶体,我们发现：随着S替代浓度的增加,其晶格常数及体积逐渐减小,说明S可以部分或全部替代Se,并保持单相。Se(S)-Fe-Se(S)夹角也随着S浓度的增大而发生规律性变化,当x=1.7时,其夹角为109.47°,对应于Fe(Se/S)4正四面体的Se(S)-Fe-Se(S)夹角,但Tl0.8Fe1.6Se2-xSx单晶样品并不呈现超导电性。3.从Tl0.8Fe1.6Se1-xSx系列单晶样品的电阻率、磁化率数据可以看出：随着S替代浓度的增加,其反铁磁相变温度逐渐下降,电阻率逐渐减小,系统由绝缘体逐渐转变为金属。当x>1.6时,系统不再呈现反铁磁长程序,而呈现ab面内的自旋玻璃行为。4.基于这些结果,我们首次获得了Tl0.8Fe1.6Se2-xSx相图。结果表明：S对Se的部分或者全部替代尽管抑制了Block反铁磁长程序,导致自旋玻璃态的产生,但并没有诱导超导电性的出现。该相图与(Tl,Rb)0.8Fe0.56Se2绝缘体样品的压力相图类似,我们认为S对Se的部分或全部替代在晶格内产生化学内压力,从而导致其物性的变化。但值得注意的是,S对Se的部分或者全部替代可能导致Fe空位的重新分布,细节还有待中子衍射实验的进一步证实。上述有关Fe(Te, Se, S)和Tl0.8Fe1.6Se2-xSx研究结果澄清了对Fe(Te, Se, S)相图以及(T1,K, Rb,Cs)FexSe2系统的一些观点,加深了对Fe基超导体的认识,无疑对Fe基超导体研究具有重要意义。(本文来源于《浙江大学》期刊2013-05-01）
汪怀蓉,李良荣,张荣芬,李绪诚,虞苏青[7]（2012）在《MgB_2超导体的相图及其对薄膜制备的指导作用》一文中研究指出MgB2适合于制备约瑟夫森结,在超导电子学领域有很好的应用前景。制备高质量的MgB2薄膜至关重要,应用Mg-B/Mg-B-O体系的相图指导MgB2薄膜生长意义重大。总结MgB2相体系及相关系,详细对比分析Mg-B/Mg-B-O体系的热力学相图,总结分析富氧区杂项MgO的生成机理及其对MgB2薄膜质量和性能的影响,研究分析有氧体系下Mg-B/Mg-B-O热力学相图对MgB2薄膜材料制备生长的指导意义,探讨HPCVD环境下采用原位生长技术制备MgB2超导薄膜时热力学相图的指导作用及相关制备工艺。(本文来源于《贵州大学学报(自然科学版)》期刊2012年03期）
周克瑾[8]（2011）在《短程自旋波:高温超导的潜在机理——该自旋波第一次被显示存在于超导铜氧化物完整的掺杂相图中》一文中研究指出自从25年前高温铜氧化物超导体被发现后,理论和实验物理学家一直都在努力理解超导现象背后的机理.该机理是否与传统超导体的机理相似,即一个弱的相互吸引作用就可以将玻色束缚态中的费米电子聚集在一起,然后凝聚成超流体?抑或需要一个(本文来源于《物理》期刊2011年09期）
蒋帅[9]（2010）在《若干铁基超导体系电子态相图的实验研究》一文中研究指出超导电性自从1911年由卡默林·昂内斯发现到现在,一直是凝聚态物理研究的一个重要领域。铁基超导体是继20世纪80年代Alex Muller和George Bednoz发现的铜氧化合物超导体后的另一类高温超导体,它的发现是高温超导研究领域的突破,同时也为超导机理研究带来的机遇和挑战。迄今为发现的所有系列的高临界温度超导体都属于掺杂超导体。对于具有层状结构的铜氧化合物超导体,在长程序的反铁磁绝缘母体基础上,通过部分化学掺杂或者改变氧含量引入空穴型或者电子型载流子来实现的。经分析比较得出,各层组成元素的化学特性与超导电性紧密相关。从实验上积累有关的化学组成和结构与超导电性之间的知识,总结出规律性认识,这些对于寻找具有新的组成和机制,以至具有更高Tc的超导体都有着十分重要的意义。对于具有同样的层状结构的铁基超导体,自发现以来,掺杂研究就已经被广泛开展,并取得了重大进展。本论文主要着重于铁基化合物的两种体系进行掺杂工作,即“1111”体系和“122”体系。LaFeAsO具有ZrCuSiAs结构,在150 K左右发生SDW序和结构相变,在50 K以下电阻呈现出半导体行为。而EuFe2As2和BaFe2As2化合物属于另外一种称为ThCr2Si2结构的化合物,他们在不同的温度下发生SDW和结构相变。我们通过掺杂,对这几种化合物进行了研究,并且得出了重要结果：在发现了超导的同时,也描绘了磁相图或者掺杂的电子相图,对单晶样品的各向异性也进行了研究。全文共分四章,第一章为绪论部分,回顾了BCS理论,超导表征方法,超导和磁性共存以及量子相变；第二章到第四章是对上述两种体系进行的工作,包括：(1)我们在LaFeAsO体系的Fe位进行了Ni掺杂,合成了LaFe1-xNixAsO(0≤x<1)化合物。首次在很狭窄的0.03≤x≤0.06掺杂范围,我们发现了最高的超导转变温度Tc为6.5 K的超导区域。并且我们完成了Ni掺杂LaFeAsO体系的完整相图。我们观察到在超导前的电阻的类似半导体行为,随着Ni的掺杂量增加,超导消失,但是电阻的类似半导体行为依然存在。从相图中看到,在另一端LaNiAsO超导区域,Fe的掺杂是对超导起破坏作用的。(2)用自助熔剂法合成了EuFe2As2单晶,并对单晶物性做了表征。通过分析,我们得出了对于EuFe2As2化合物进行了详细的研究,并推论出Eu的磁结构是A型反铁磁的结论。这个结论在一年后被德国小组通过中子实验进一步证明。通过对EuFe2As2的Fe位进行Co掺杂,我们发现对于Co含量达到0.1 1的化合物Eu(Fe0.89Co0.11)2As2,在21 K存在超导转变,但是由于Co掺杂后Eu的磁结构形成了螺旋磁矩,在电阻率曲线中并没有看到零电阻,这是由于Eu2+的磁矩有序排列减少了自发磁通的数量引起的。(3)通过P掺杂,我们第一次实现了自旋密度波温度为140 K的BaFe2As2化合物等价掺杂的超导,最高超导转变温度为30 K。经过细致的掺杂工作,我们描绘出了BaFe2As2掺杂P的整体相图。由于P掺杂没有引入额外的载流子,并借助结构分析,我们认为是P掺杂导致的化学压力效应引起超导。通过电阻测量我们发现,伴随着自旋密度波行为的消失以及非费米液体行为的出现,磁量子临界点产生。这个结果与理论推测符合,说明了铁基超导机理很可能与反铁磁涨落有关。(本文来源于《浙江大学》期刊2010-04-01）
任之[10]（2009）在《水合钴氧化物的超导相图及掺杂EuFe_2As_2体系中超导与铁磁共存研究》一文中研究指出超导电性是一种宏观量子现象,具有丰富的物理内涵。就超导基础研究而言,一方面,人们致力于揭示产生超导电性的物理机制,特别是那些不同于电声子相互作用的非常规超导机制；另一方面,人们又在努力寻找新超导体,其中那些表现出超导和磁性共存的则格外令人感兴趣。在本论文中,我们研究了：(1)叁角点阵Nax(H3O)：coO2·yH2O超导体的上临界场,电子相图及热稳定性；(2)在叁元铁基砷化物EuFe2As2中的Fe位和As位的掺杂效应。本论文的主要结果如下：(i)超导体的上临界场与超导配对态相关。在Nax(H3O)zCoO2·yH2O超导体中,文献报道磁测量给出的零温时上临界场Hc2(0)远远超过泡利顺磁极限Hp≈8.3T,这与其他测量给出的结果不一致。为了澄清这一矛盾,我们对取向多晶超导样品外磁场平行于ab面的磁化强度进行了详细的测量。通过标度分析,我们发现低温磁化率的上翘来自于顺磁杂质而非以前所认为的自旋涨落。在高磁场下,超导表现为对布里渊函数的偏离,其结果表明(?)(0)值是在泡利顺磁极限Hp≈8.3T之内。我们的结果进一步支持超导Cooper对为自旋单态配对。(ii)掺杂超导体的电子相图对我们确定其超导机制具有一定的指导作用。国际上不同课题组提出的关于Nax(H3O)zCo02·yH2O的超导相图相去甚远,这主要是由于该超导体不可避免地含有水合氢离子而使得Co价态有很大不确定性。我们设计了一种简单可行的后还原软化学方法来调节和测量Co的价态,所采用的还原剂为NaOH溶液。其中Co价态的变化可以通过测量反应中释放氧气的体积而精确获得。在浓NaOH的条件下,水合氢离子的影响几乎可以消除,使得Co的绝对价态仅由Na含量所决定。以此为基础,我们对超导相图进行了修正,即在Co价态从+3.58到+3.65的区间内超导临界温度随Co价态的升高而单调升高。(iii)Nax(H30)zCoO2·yH2O超导体在实验室环境中非常不稳定,极易失去部分结晶水而失去超导电性,这也导致文献中经常出现不一致的结果。我们用实验表明在浓NaOH溶液中还原的样品稳定性相比还原前大大提高,从而实现了Nax(H3O)：CoO2·yH2O超导体的稳定化。对稳定化后的超导体进一步研究有助于加深我们对这种奇特材料的认识。(iv)我们首次对叁元铁基砷化物EuFe2As2的输运及热力学性质进行了系统的测量。结果表明EuFe2As2分别在200K和19K经历两个磁相变。其中200K附近的相变可以归结于与Fe磁矩有关的自旋密度波转变。基于此点,我们预期EuFe2As2也是一种可能的超导体母体化合物,随后的实验很快证实了这一点。而在19K时,Eu2+的磁矩形成长程反铁磁序,同时我们也观察到了磁场诱导的从反铁磁有序到铁磁有序的变磁相变。我们认为这与Eu2+磁矩可能的”A型”反铁磁结构紧密相关,后续的实验也支持这一观点。(v)我们对EuFe2-xNixAs2(0≤x≤0.2)系列多晶样品的磁及输运性质进行研究。其结果发现Ni掺杂同时抑制Fe磁矩的自旋密度波和Eu2+磁矩的反铁磁转变。当x≥0.06时,Eu2+的磁矩从反铁磁有序过渡到铁磁有序,这也是首次在铁基砷化物系统中观察到长程铁磁序。虽然进一步提高Ni含量至x≥0.16使Fe磁矩的自旋密度波转变完全被抑制,但在2K以上却未观察到超导转变。我们给出了关于EuFe2一xNix·As2(0≤x≤0.2)详细的磁相图,并根据RKKY机制对其进行了讨论,表明Eu2+磁性与[Fe2-xNixAS2]2-层的电子态间存在很强的耦合。(vi)我们发现EuFe2(As0.7P0.3)2在26K发生超导转变,降温到20K时Eu2+磁矩形成长程铁磁序同时在电阻上观察到再入现象,而当温度进一步降低时系统又进入超导态并且与铁磁序是共存的。比热测量的结果表明超导和铁磁均为体性质。这一发现是实验上首次在不改变Fe3d电子数目的前提下引入超导,也是首次通过As位掺杂引入超导,同时提供了一个新的也是很罕见的超导和铁磁共存现象的实例。最后一章是对全文的总结,同时还对今后的工作进行了展望。(本文来源于《浙江大学》期刊2009-06-01）
超导相图论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
自从上世纪六十年代隧道谱技术被发明以来,其在非常规超导机理研究中表现出不可替代的作用。隧道谱具有极高的能量分辨率,是研究超导能隙、赝能隙、电子-玻色子耦合等的重要手段。在本文中,我们对若干非常规超导体系点接触隧道谱进行了系统的研究并自主设计搭建了一台组合激光分子束外延与扫描隧道显微镜联合系统。主要内容如下:(1)研究了在(Li1-xFex)OHFeSe,LiTi2O4和La1.9Ce0.1CuO4-δ体系点接触隧道谱上的非本征现象,特别是临界电流效应,并与本征的隧道谱现象如Andreev反射、多能隙、p/d波等行为进行了比较和区分,这对于辨别隧道谱中的非本征现象具有重要的参考意义。(2)研究了[001]取向LiTi2O4薄膜的电输运和隧道谱。发现LiTi2O4体系在50K以上表现为各向同性负磁阻,而在50K以下则表现为各向异性正磁阻。在超导态,能隙和磁场平方线性相关。我们认为负磁阻起因于自旋涨落或自旋轨道耦合引起的散射而正磁阻则来源于轨道相关态。进入超导态,轨道相关态与库珀对相互作用,引起了能隙与磁场的异常标度行为。(3)对比研究了[001]、[110]和[111]取向LiTi2O4薄膜的点接触隧道谱。我们在[110]和[111]取向的隧道谱上观察到明显的玻色模特征而在[001]取向却观察不到。此外,玻色模一直持续到两倍Tc温度和16T的磁场中依然能观察到。玻色模能量尺度与第一性原理计算的声子模能量十分吻合,可以确定来源于电声耦合。进一步研究发现该体系各向异性的电声耦合与氧空位增强的Jahn-Teller畸变有关。声子模一直持续到超导态之上,可能来源于轨道态增强电声耦合。(4)研究了Pr2CuO4±δ薄膜正常态能隙起源。我们在不同Tc的样品中均观察到正常态能隙。发现正常态能隙对磁场不敏感,但极容易被温度压制。此外,随结电阻增加,正常态能隙逐渐增强,并在非超导样品中进一步增强。这些现象可以用AAL理论很好的解释,说明正常态能隙起源于无序诱导的电子-电子关联。(5)详细介绍了组合激光分子束外延与扫描隧道显微镜联合系统设计、搭建和调试的全过程。该系统由组合激光分子束外延生长腔、扫描隧道显微镜腔、样品中转腔、样品处理腔、快速进样腔等几部分组成。其能够实现连续梯度组分薄膜的生长与极低温扫描隧道显微镜/隧道谱原位表征。目前该设备极限真空优于5×1010Torr,样品区域极限低温降到6K,液氦维持时间为48小时,扫描头在室温成功获得石墨原子分辨、低温获得台阶。系统各项指标目前基本达到设计要求,即将开展初步实验。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
超导相图论文参考文献
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[9].蒋帅.若干铁基超导体系电子态相图的实验研究[D].浙江大学.2010
[10].任之.水合钴氧化物的超导相图及掺杂EuFe_2As_2体系中超导与铁磁共存研究[D].浙江大学.2009