Ba-Y-Cu氧化物液氮温区的超导电性

一、引言 Bednorz和Müiller发现在Ba-La-Cu氧化物系统中可能存在35K的超导电性,Uchida和Takagi等人观察到Meissner效应,从而确定了该系统的超导电性的存在。国内外几个小组在短时间内报道了他们有成效的结果。Chu等人报道了在流体静压下获得起始超导转变温度为52K的结果,Cava等人获得了接近于单相的超导相,其转变温度为36.2K,     

Ba-Y-Cu氧化物液氮温区的超导电性——原文再版

<正>1引言Bednorz和Müller发现在Ba-La-Cu氧化物系统中可能存在35 K的超导电性~([1]),Uchida和Takagi等人观察到Meissner效应~([2,3]),从而确定了该系统的超导电性的存在.国内外几个小组在短时间内报道了他们有成效的结果~([4~9]).Chu等人~([5])报道了在流体静压下获得起始超导转变温度为52 K的结果.Cava等人~([6])获得了接近于单相的超导相,其转变温度为36.2 K,转变     

Ba-Y-Cu-(O,F)体系的超导电性

自从在La-Ba-Cu-O和Y-Ba-Cu-O体系获得高临界温度的超导化合物以来,这类氧化物体系的相关系研究工作受到极大重视。已有的研究表明,Y被大部分稀土取代仍能保持超导相的基本结构和超导电性;超导电性和氧含量和氧原子有序化密切相关;另外,Cu~(3+)的表观浓度也是决定超导电性的重要因素。由于氟具有和氧相近的离子半径和相同的离子电子     

强耦合的动力学Jahn-Teller效应理论

Jahn和Teller曾经证明:对于具有轨道简并的电子态的非线形分子,会倾向于发生降低分子对称性的畸变,因而消除电子态的简并性。前不久,有一些工作讨论了Jahn-Teller效应的动力学方面的性质。所谓动力学Jahn-Teller效应,实质上就是分子(或晶体)中一个处于简并束缚态的电子与分子振动(或声子)的耦合的动力学。已有的工作,大都只讨论了弱耦合情况,卽当电子的静态畸变能量小于声子能量的情况。他们采用电子的静态畸变能量与声子能量之比作为微扰展开参量,求得了电子振动体系的能级。但是,有些实验事实表明,弱耦合模型是不符合某些实际情况的。例     

低温凝聚InSb膜的相变、亚稳中间相的超导电性和时间效应

在亚稳非晶态到稳态结晶态的结构相变过程中,往往存在着一系列的亚稳中间相。在这种相变过程中,总是伴随着强烈的结晶点阵不稳定性的。因此,研究非晶-结晶相变过程,及其相变过程中所存在的亚稳中间相的超导电性,将是高温超导电性研究中的重要课题,并且它也应该能为超导电性与结     

高T_c氧化物超导体中的氧缺位和局部位形激发模式

在某些复合氧化物中所发现的高温超导电性,引起了新的探索超越BCS理论的超导机制的热潮。对La_(2-x)Ba_xCuO_4系统所进行的电子能带结构的计算表明电声子机制有可能仍对这种系统中所发现的30～40K的超导电性起着主导的作用。对其Elishberg函数和电声子耦合常数的计算进一步支持了这种观点。但这种理论仍然难以解释新近在Y-Ba-Cu-O     

掺Ce对YBa_2Cu_3O_y体系成相的影响

自从高临界温度氧化物超导体被发现以来,元素替代一直是人们探索其超导电性产生机制和寻找新的超导体系的有效方法之一.在YBaCuO体系中,对于Y位替代的大量实验结果表明,稀土元素中除Pr,Ce,Tb外都能形成正交的123相,并保持临界温度在90K左右的超导电性.目前,关于Y_(1-x)Pr_xBa_2Cu_3O_y体系虽然保持正交123相但并不是高温超导体的研究已有大量的报道,然而对于掺Ce的(Y,Ce)Ba_2Cu_3O_y系统的研究则报道较少,对于掺Ce的YBaCuO体系超导临界温度下降甚至不超导的原因目前主要有两种观点:其一认为用固相反应法在常规合成条件下,完全或部分替代Y都不可能得到单一的123相,但是有限的Ce能够进入123相并导致123相正交向四方的转变,从而影响超导电性;另一种观点则认为Ce     

77K下Bi_2Sr_2CaCu_2O_8单晶Bi-O面的高分辨的STM图象

扫描隧道显微镜(STM)是一种新型的、不断发展着的表面分析仪器,能够提供材料表面的原子结构和电子性质等重要信息.用 STM 研究高温超导体已受到广泛的关注;其中研究得最多的是 Bi_2Sr_2CaCu_2O_8(简记 Bi-2212)单晶.因为通过解理 Bi一2212单晶能得到光洁的、在空气中和在真空下都很稳定的 Bi-O 面,便于 STM 研究.此外,现在已经一致认识到铜氧化物高温超导体的超导电性主要来源于 Cu-O 层.不过,以 Bi-2212为例,Bi-O 层也起着向 Cu-O 层提供空穴型载流子,将部分 Cu~(2+)离子变成 Cu~(+3)离子,使 Bi-2212变成导体或超导体的作用.因此,深入研究 Bi-O 层的结构和电子性质,对理解 Bi-2212的超导电性的来源是很有意义的.     

高T_c YBa_2Cu_3O_x超导体中铜的价态的荧光光谱研究

La-Ba-Cu-O复合氧化物高温超导现象的发现,引起了全世界对超导研究的强烈兴趣。大量的研究结果表明:这种高T_c超导材料的主要物相是具有钙钛矿结构的正交晶型的YBa_2Cu_3O_x。这一物相中氧的缺陷情况和铜的价态与超导性质密切相关,一般认为Cu~(2+)和Cu~(3+)同时存在。根据荧光谱的测定,在390nm处观察到一个发射峰,意味着在此超导物相中有Cu~+存在。     

La-Ba(Sr)-Cu-O系的相关系及其超导电性

文献[1—3]在R-Ba(Sr)-Cu-O系中(R=La,Y)实现了超导电性的重大突破,引起了科技界的极大关注。要想深入了解该体系的超导机制,弄清在该体系中存在几个相,其结构是什么?这些相中哪些具有超导电性?无疑是十分重要的。文献[4—6]对该体系中一些化合物的结构曾有报道。我们测定了该体系的相图,根据相图提供的资料,制备出每一个化合物的单相样品并测定其超导电性。     

超导电性理论面临挑战

当对陶瓷体的超导电性还不能作出解释时,新的实验数据表明传统的电子声子强耦合机制已不适用。具有转变温度30K到100K的Cu-O钙钛矿型材料超导电性的发现提出了建立有关动力学机制问题。目前金属体系的超导电性是用超导态中点阵振动激发即声子的交换所引起的成对电子吸引相互作用解释的。     

一种可能的ABB型激子超导体

很多学者认为,如果实现激子机制超导电性,那么超导体临界温度T_c将会大幅度提高。但到目前为止还没有一个激子型超导体问世。因此,激子型超导性能否存在的问题比其是否能达到高T_c更为迫切。1973年巴丁等人提出ABB模型,指出在声子机制和激     

TI系超导体1223相的(57)~Fe Mssbauer谱研究

高T_c氧化物超导体的一共同特点是在结构上都有Cu-O层.大量研究表明:Cu-O平面对这类超导体的超导电性起关键作用.为了正确认识Cu-O面在超导电性中所起的作用并探索高T_c氧化物超导体的超导机制,取代Cu晶位的元素掺杂效应已引起人们的广泛重视.由于铁和铜在原子序数、电子结构和离子半径等方面比较接近,铁元素的掺入将取代这类     

液氮温区超导体Ba-Y-Cu-O的磁化强度

一、引言 液氮温区超导体的超导电性,晶体结构等特性都已进行了不少的研究,本文给出在不同温度和磁场下,Ba-Y-Cu-O氧化物的磁化强度曲线和磁滞迴线等,指出样品中超导相约占8％,另外还存在磁性相;超导相是“大块”的,并具有磁通钉扎中心。也指出超导电流密度     

高T_c超导体Bi_(1.7)Pb_(0.3)Sr_2Ca_2Cu_3O_y中的电四极相互作用研究

Bi系高T_c超导体比Y系具有更高的转变温度,许多研究表明:Bi-O层对超导电性有十分重要的作用,为了更进一步了解Bi在超导电性上起的作用,微观地研究Bi位置周围的电荷分布还是有重要意义的.在超导样品的制备中,由于多超导相的共生和杂相(Ca,Sr)CuO_2的存在,对Bi位置的研究很小,对Bi的NQR研究也很少,而且谱线宽到难以辨认.Bi的NMR实验,也因核的电四极矩的影响,会引起谱线的增宽及共振峰强度的减弱,难以获得有用的信息.微分扰动角关联(differential perturbed angular correlation,DPAC)方法对探针原子核周围局部的电荷分布极端的灵敏.在Y系高T_c超导体的研究中,提供了一些很有意义的微观信息,我们用几乎单高温项([2223]相90%左右)的Bi系超导样品进行了DPAC实验.     

CrAs超导体的研究和展望

重费米子超导体、铜基高温超导体和铁基高温超导体等新超导体的发现及非常规超导电性的研究一直推动着凝聚态物理学的发展.这类超导体的一个最基本特征是当长程反铁磁序被压制时会出现超导现象,而要破坏长程磁有序,除了掺杂不同元素以引入电荷载流子或者化学压力外,加压也是一种有效的调控手段.本工作在综述第一个Cr基化合物超导体CrAs的结构和基本物理性质基础上,重点介绍了通过加压CrAs的双螺旋磁性被压制,出现超导电性的衍化过程.此外也综述了CrAs的结构、磁性和超导电性等方面的后续研究工作以及其他相关新型超导体.在CrAs体系中,超导临近于双螺旋反铁磁序及出现的量子临界行为等多种实验证据表明CrAs具有非常规超导电性.CrAs超导电性的发现为探索新的非常规超导体打开了一条新路.     

掺V2O5的YBa2Cu3O7-δ体系的成相研究

自从高温超导氧化物出现以来,在材料中引入不同元素一直是人们探索高温超导机理、改善材料性能和寻找新型超导材料的重要途径。最近冯勇在研究高价氧化物掺杂对淬火YBa_2Cu_3O(7-δ)(简称YBCO,0≤δ≤1)材料性质的影响时发现,掺适量V_2O_5的YBCO材料(V_2O_5重量比x不超过0.05)具有一种独特性质,即样品经900℃淬火仍具有T_c为88K的超导电性。这个实验事实和该材料从900℃以上淬火后生成不超导的四方相结构,必须在氧气中退火或慢速(如1℃/min)冷却,在600～800℃之间吸收足够的氧,完成由四方到正交相的转变才具有高温超导电性是完全不同的。掺V_2O_5的YBCO材料的这种特性使在Y系材料的制备过程中不必经过在氧气中退火,而采用适当掺入V_2O_5淬火的方法直接获得超导性能良好的材料成为可能。这对薄膜材料的制备是非常有利的,因为长时间的热处理会造成衬底与薄膜材料间的扩散,从而导致材料T_c下降甚至失去高温超导电性。对于这样一个具有重要应用前景的掺杂体系,进一步研究掺V_2O_5对其微结构、成相和超导电性等方面带来的影响是很有意义的。本文利用X射线衍射和Raman散射着重对该材料的物相结构和相成分进行了研究。     

铁基超导体BaFe_(2-x)Ni_xAs_2中磁性相互作用的中子散射

铁基超导电性起源于对母体中长程反铁磁序的压制,理解其超导微观机理的关键在于清楚认识磁性相互作用的演化规律,及其与超导电性的具体关系.本文以典型的电子型掺杂铁基超导体系BaFe_(2-x)Ni_xAs_2为对象,介绍了中子散射实验针对其电子态相图、磁有序态、低能磁激发和高能自旋涨落谱等磁性物理的相关研究,着重总结它们随掺杂的系统而演变的规律,同时介绍了在自旋向列相中的最新研究进展.最后,基于这些结果,提出了磁性相互作用驱动的非常规铁基超导电性的可能物理图像.     

贫钇YBa_2Cu_3O_(7—y)超导材料的结构缺陷研究

高临界温度(T_c)YBCO氧化物超导体在实际应用中所具有的潜在优势使这一研究领域仍十分活跃.大量研究表明:这种材料的原始化学配比对其超导电性有明显的影响.元素替代及非化学计量配比由于在纳米甚至原子尺度上引起成分扰动,将使钙钛矿型骨架结构中各晶位处格点排列发生局部变化,势必影响其超导行为.至今报道的所有T_c≈90K的123相氧化物均具有正交晶体结构、Cu-O链和Cu-O面,这些因素是维系超导电性的最基本结构特征.     

非晶态超导合金Zr_(63.2)Ni_(36.8)的电子结构及其结晶化效应

一、引言 近年来,对处于原始淬火状态的非晶态Zr基合金超导电性及结构变化的影响进行了广泛的理论和实验研究,并且已获得不少规律性的认识。但是,对于超导非晶合金的晶化过程的价电子态密度变化和蕊能级结合能变化的研究。尚没有报道。为了进一步了解这类合金中超导电性与其电子、声子结构,电-声子耦合强度等微观参量的关系,我们对处于原始淬火态和