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Bi系高温超导体红外吸收谱及Cu-O键振动、CuO_2面能量的理论研究

本论文研究工作的主要内容包括:(一) Bi系高温超导样品的制备与测试。采用标准的固相反应法制备了Bi系超导样品,基于超导体的超导特性,采用标准的四引线方法测量了样品电阻随温度的变化曲线(R~T曲线),用超导量子干涉器测试了样品交流磁化率随温度的变化曲线(X~T曲线),从而确定了全部样品的零电阻温度,结果表明全部样品均为超导性能良好的高温超导体。为确定样品的相结构,用X光衍射仪测试了Bi系样品的X射线衍射谱。测试结果表明,所有Bi系样品中高Tc相含量很高,低Tc相及杂相相对较少。为了分析,研究晶格振动与Bi系超导体超导电性的内在联系,测试了全部样品的红外吸收谱,为全面了解Bi系超导样品红外吸收谱的精细结构,分别使用了两种型号的红外分光光度计进行测试,由测试的各样品的红外吸收谱图确定了其吸收峰的数目及峰位。(二) 分析Bi系高温超导体的红外吸收谱。用经验的方法,即根据声子模的位置,形状以及Bi系超导体的微观结构模型,并参考其它文献对  (本文共129页) 本文目录 | 阅读全文>>

《科学大众(中学生)》2017年04期
科学大众(中学生)

为啥科学家一个劲地想找到高温超导体?

2017年1月19日,剑桥大学的研究人员在《自然》杂志的子刊《自然通讯》上发表文章称,找到了实现石墨嫌超导的方法。1月26日,哈佛大学的研究人员又在《科学》杂志上发文宣称他们发现了金属氢(研究人员在两块金刚石上施加了500万个大气压来压缩氢气才得以形成金属氢的),而金属氢被科学家们认为是极有可能作为室温超导体的。为什么科学家们一个劲地想找到越来越多的高温超导体,高温超导体对人们的日常生活会有怎样的意义呢?性格高冷超导体这个名字貌似听着挺耳熟的,但是似乎又离我们很遥远,它到底是个啥呢?通俗来讲,具备这两个特性的物体就可以称为超导体:零电阻和完全抗磁性。零电阻指的是电流流过超导体时,电流不会有一丁点的衰減,而恰恰这一特性可以使得通过电流的超导体产生无损耗的强大磁场。完全抗瞧指的是,当超导体处于磁场中时,超导体由于自身■娜材m Gi粗啤’'开發叫外:卿不超导体最初是由荷兰的物理学家昂纳斯发麵。他最先发现的是液态金属賴有超导性,并且汞的...  (本文共3页) 阅读全文>>

《物理》2009年06期
物理

高温超导体中电子角色在实空间和抽象空间之间的转换

在某些铜氧化合物中,当局域于晶格原子的电子成为可移动,材料便显现出超导电性.上述过程所涉及的是电子角色在实空间(r空间)和抽象空间(动量空间,k空间)之间的转换.最近,来自美国康奈尔大学的Y.Kohsaka等,采用新发展的r空间和k空间同时成像的电子显微技术,研究了高温超导体Bi2Sr2CaCu2O8+δ的电子结构.他们发现,当以减少电荷载流子密度的方式逼近材料的绝缘态(Mott绝缘态),在k空间退局域的Cooper对减少到零,它们被在r空间对称(平移和旋转)破缺的局域(电子或孔穴)赝能隙态所取代.传统的金属具有大量的传导电子,它们以波的形式弥散于整个晶体中.在理想情况下,可以认为,其中的波与波之间没有相互作用,而电子的量子态可以用波矢k(正比于电子动量)来表征.电子降低自身能量的倾向以及Pauli不相容原...  (本文共1页) 阅读全文>>

权威出处: 《物理》2009年06期
《物理》2007年07期
物理

向前一大步:理解高温超导体的相图

尽管持续20年的研究努力,关于高温超导体相图的机理仍是一个未解之谜。在最佳掺杂(相应的转变温度Tc最高)的右边是过掺杂区,材料的行为就像是正常金属,在Tc以上具有大尺寸封闭的费米面;当温度降低,载流子配对和宏观超导同时发生。然而,在最佳掺杂左边的欠掺杂区,其正常态没有封闭的费米面。按照角分辨光电子谱的测量,欠掺杂样品费米面在四方晶格基平面上的投影,表现为不连贯的四段费米弧线;即使在Tc以上,在费米弧线的间隔处,也会出现赝能隙Δ(不妨称为配对隙,这有点像铁磁体,在Tc以上,原子磁矩并不随着宏观磁性的消失而消失)。现在的问题是,欠掺杂高温超导体究竟有没有费米面?如果有,其形貌与过掺杂样品的大尺寸圆柱形费米面有...  (本文共1页) 阅读全文>>

权威出处: 《物理》2007年07期
《高压物理学报》2003年03期
高压物理学报

高温超导体的结构组装

1 引 言   1 986年J.G .Bednorz和K .A .M櫣ller的历史性发现[1 ] ,导致了高温超导体的出现 ,随之诞生了一大批铜氧化物高温超导化合物。对高温超导体史无前例的大规模、多学科、深层次的研究 ,揭示了凝聚态物理、材料科学和固态化学的许多新现象 ,引发了对类钙钛矿结构化合物的空前关注。由于高温超导体丰富的结构特点 ,在晶体化学上形成了许多新奇的规律和现象 ,在本文中我们试图由以 {CuO2 }平面为核心的无限层图 1 高温超导体的团块组装示意图Fig.1 TheschematicviewofthestructureassemblyofhighTcsuperconductor结构展开认识高温超导体的晶体结构规律。高温超导体在晶体结构上属衍生的钙钛矿类 ,结构高度致密 ,适合高压高温合成。准二维的{CuO2 }平面是高温超导体的结构核心 ,是超导的载流层 ,此点已成基本共识。如图 1所示 ,从晶体结构的分块...  (本文共8页) 阅读全文>>

《物理》2003年07期
物理

高温超导体的傅里叶变换扫描隧道显微谱

单晶固体的电子结构可以通过两种等效的途径加以描述 ,即实空间的局域量子态和动量空间的波态 .然而 ,对于铜氧化物超导体 ,由于存在纳米尺度的晶格不完善 ,上述两种手段的任何一种都不足以单独描述它的电子行为 .最近 ,来自美国加州大学的McElroyK等对Bi- 2 2 12超导体进行了傅里叶变换扫描隧道谱的研究 (见Nature ,2 0 0 3,4 2 2 :5 92 ) ,结果表明 ,费米面形貌以及能隙分布与角分辨光发射谱实验的结果相符 ,这次研究还有许多新结果 :未占据态的动量空间结构得到了确认 ,从而展示了高温超导体的传统一面———粒子与空穴共存 ;在能隙最大附近 ,相应的调制波矢与晶格公度 ;在这些位置的“反节”(antinodal)准粒子 ,其散射行为受到纳米尺度晶格无序的强烈影响 .对于普通金属 (例如Cu) ,晶格缺陷对传导电子波的散射将引起以缺陷为中心的环状涟漪 ,这类波形的起伏可以借助扫描隧道显...  (本文共1页) 阅读全文>>

权威出处: 《物理》2003年07期