慢中子对高T_c超导体的双重辐照效应及其机理探讨

高T_c超导体(HTSC)实际应用的关键之一是,人为地在HTSC里引入钉扎中心,从而增强磁通钉扎,较大幅度地提高临界电流密度J_c。实验证明,在提高J_c上,中子辐照比电子和质子辐照至少有效1000倍。近年来中子辐照已成为理论研究和实际应用的热门课题。当前人们所研究的大都是来自反应堆的,高通量(～10~(16)—10~(18)n/cm_2)快中子(E_n>0.1MeV)对HTSC的辐照效应。 Y系和Bi系多晶样品在高通量快中子辐照以后,样品的磁     

ZrO2掺杂YBa2Cu3O7-δ超导薄膜的磁通钉扎

YBa₂Cu₃O_7-δ(YBCO)超导薄膜的临界电流密度J_c会因为外磁场的增大而衰减.为了抑制这一现象,有必要引入人工钉扎中心.预制纳米晶能够实现对异质相大小和形状的预先调控,是一种非常高效的人工钉扎手段,能有效解决传统元素掺杂引起的尺寸和团聚问题.本文利用水热法可控地制备出两种尺寸小于10 nm的点状和棒状ZrO₂纳米晶,并采用葡萄糖酸对其表面进行修饰,实现它们在YBCO前驱液中的均匀单分散.单分散ZrO₂纳米晶的掺杂明显地提高了YBCO薄膜的低温磁通钉扎效果和在场临界载流性能,但是纳米晶掺杂量过多,又会因为生成BaZrO₃(BZO)而消耗过多Ba源,致使YBCO薄膜超导性能下降.另外,掺杂5%的点状ZrO₂纳米晶比棒状纳米晶对超导性能提升更优.     

粉末装管法高临界电流密度MgB2/Ta/Cu线材

利用粉末装管法制备出致密的MgB2/Ta/Cu线材,通过超导量子干涉器件(SQUID)磁强计测量了样品的磁化曲线.结果表明,MgB2线材的转变温度为38.4 K,转变宽度很窄,仅为0.6 K,MgB2/Ta/Cu线具有很强的磁通钉扎能力,在5 K下的不可逆场达到6.6T,临界电流密度高于105 A@cm-3(5 K,自场)和104A@cm-2(20K,1 T).     

YBa_(1.9)Cu_3O_(7-δ)中集体磁通蠕动对临界电流密度的影响

实验结果表明,在YBa_2Cu_3O_(7-δ)系,人为地使化学成分偏离理想配比,将引入新的小尺度缺陷并成为有效钉扎中心,使临界电流密度明显提高,且导致J_c(H)的非单调关系(即对应于磁化曲线的“鱼尾效应”).有关高温超导体中的“鱼尾效应”的起源,迄今虽有几种解释模型,但仍缺乏统一的认识,其重要原因是由于高温超导体中有效钉扎势很小而运行温度又较高,     

YBa_2Cu_3O_(7-x)薄膜的临界电流密度J_c(T,H)

高温超导体薄膜无论在基础研究方面还是在高温超导体的应用方面都有十分重要的意义。临界电流密度是应用的关键参数,而且影响临界电流密度的磁通钉扎机制还不清楚,因此制备高质量的薄膜,研究其临界电流密度特点,对超导薄膜的应用和对磁通钉扎机制的理解是     

YBa2Cu3O7-δ超薄膜的超导电性及界面对正常态电阻的影响

高T_c氧化物超导体由于其层状结构而产生了高度的各向异性,例如YBa_2Cu_3O_(7-δ)(YBCO)的各向异性因子为20左右,而TlBaCaCuO高达10~4。与各向异性密切相关的维度效应是决定这些材料的超导性质,以及磁通钉扎和磁通运动相关特性的重要因素之一。因此,对高温超导体中CuO_2层间耦合(维度效应)的研究有助于理解在常规超导体中未观察到的某些新的     

纳米SiC掺杂MgB2超导带材的制备及其性能研究

采用粉末装管法制备了SiC掺杂的MgB₂带材系列样品. 通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和超导量子干涉仪等仪器对样品进行了表征. 实验结果表明, SiC掺杂对于提高MgB₂带材的超导性能具有十分有效的作用. 掺杂量为5%时, 在4.2 K和10 T条件下, 掺杂样品的临界电流密度高达9024 A/cm², 是未掺杂样品的32倍多. 掺杂样品在高磁场下具有良好的临界电流性能主要归因于C对B的替代所产生的晶格畸变、位错等缺陷和局部成分变化而导致的有效晶内钉扎作用, 同时由于掺杂而提高的晶粒连接性也对临界电流密度的提高起到一定作用.     

熔融织构YBaCuO块样品临界电流密度和显微结构的关系

一、引言 现在已经清楚,制约YBa_2Cu_3O_7(YBCO)块样品的传输临界电流密度(J_(ct))的因素除了磁通钉扎效应外,还有弱连接。后者导致J_(ct)数值小并随磁场增加而迅速减低,Jin等人的熔融织构生长法(MTG)使J_(ct)有了大幅度提高,被认为是降低弱连接的重要技术。Murakami等人采用的是所谓淬火熔融生长法(QMG),也得到了有很高J_(ct)的样品,并认为QMG法除     

低通量慢中子在YBCO系列高T_c超导体里的辐照效应

在非理想第Ⅱ类超导体里,临界电流密度J_c因结构缺陷的变化而变化,而且对缺陷的浓度很敏感。中子辐照是一种可控的在样品内增加缺陷浓度的有效方法。不少实验已经证明,适量的中子辐照可以较大幅度地提高YBa_2Cu_3O_(7-8)(YBCO)系列高T_c超导体(HTSC)的J_c和临界温度T_c。此外,中子辐照也是探索超导电性机理的途径之一。理论和应用上     

热处理对非晶态Mo-Si薄膜超导性能的影响

目前对非晶态超导电性的规律、电子结构、声子谱等特性都有比较深入的了解。非晶态超导体与其他超导转变温度(T_c)差不多的超导体相比,它具有很高的临界磁场(H_(c2)),具有易锻造、不脆、易弯曲、机械强度大等特性,这些特性对制造超导磁体是非常有利的。可惜它的临界电流密度(J_c)太低,对于某些非晶态超导体进行适当热处理,J_c能显著     

CoFe2O4纳米材料的燃烧法合成及磁性研究

以燃烧法合成了纳米相尖晶石钴铁氧体,通过控制反应条件可以控制产物的颗粒尺寸。磁性研究表明,颗粒尺寸４ｎｍ的样品表现出超顺磁现象,矫顽力为０;８５ｎｍ左右（临界单畴尺寸）的颗粒样品有最大的矫顽力。钴铁氧体颗粒间存在负的磁相互作用,颗粒接近临界磁单畴尺寸的样品负磁相互作用较强。     

I2分子团簇的制备及它的漫反射谱

近些年来,零维物理系统的研究已成为科学研究的一个热点。迄今,团簇方面的研究主要集中在离子团簇和共价团簇的研究上,所谓离子团簇和共价团簇即指团簇中的离子或原子是以离子键或共价键的方式结合。由于离子键和共价键的键能比较强,离子团簇和共价团簇中的离子和原子间的相互作用较强,它们间的距离不容易改变。因此,在这些团簇中有显著的量子尺寸效应,并可通过吸收带边的蓝移证实量子尺寸效应的存在。而对于由分子力结合的分子团簇,由于分子力相对较弱,分子团簇内分子间的距离可以发生变化,分子团簇有一些异于离子团簇和共     

Ar离子注入YBa_2Cu_3O_(7-x)超导薄膜引起的结构相变

自从高T_C氧化物超导体发现以来,已经成功地用各种方法制备出了具有很高临界电流密度J_c的YBa_2Cu_3O_(7-x)高温超导薄膜,这为高温超导体在微电子学领域中的应用奠定了基础。离子注入技术作为材料改性和基础研究的一种手段在材料科学中已经得到了广泛的应用。YBo_2Cu_3O_(7-x)高温超导材料,由于其超导电性对化学无序和结构无序都非常敏感,离子注     

掺杂Ag_2O的Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O体系的研究

一、引言 大量研究表明在Bi系超导体中存在着丰富的类Josephson结弱耦合,因此增强超导晶粒间弱耦合以改善样品的临界电流特性是很有意义的。文献[1,2]指出在YBa_2Cu_3O_(7-8)体系中掺杂银或氧化银提高了样品J_c。文献[3]的实验结果表明在Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O超导体中掺杂银粉时,样品的T_c和J_c敏感地依赖于烧结气氛。文献[4]则认为在Bi系中掺     

低温低氧压下激光法在金属基底上沉积高温超导薄膜的缓冲层钇稳定氧化锆

制备高临界电流J_c的高温超导线材与带材是高温超导走向强电应用的重要课题.与Bi系及T1系相比,YBa_2Cu_3O_(7-δ)(YBCO)的不可逆线低,在液氮温区仍有很强的钉扎力.YBa_2Cu_3O_(7-δ)已在单晶基片上生长出很高质量的薄膜,J.高达(5～6)×10~6A/cm~2.但是单晶基底对强电应用是不利的,为了使YBCO薄膜的优良性能应用于带材,必须把YBCO沉积到可弯曲并且便宜的金属基底上.为防止金属基底与YBCO之间的扩散反应,用钇稳定氧化锆(YSZ)做缓冲层.但是用这种薄膜沉积法得到的带材由于不是外延生长,J_c为 10~3～10~4A/cm~2.近来人们用离子束辅助沉积法(IBAD)在金属基底上得到具有平面内织构的YSZ缓冲层,并在其上外延生长出J_c达到 10~6A/cm~2的YBCO薄膜,这使得IBAD薄膜法成     

Zr-Cu合金玻璃的上临界场H_(c2)及临界电流密度J_c

研究金属玻璃的上临界场H_(c2)及临界电流密度J_c不仅因其理论上的意义,也有其潜在的应用前景。Johnson等已报道了他们的工作,但目前无论在理论上或实验上,都还有待进行更多的工作。 我们对Zr_xCu_(100-x)(x=75和70)的H_(c2)(T)和J_c(T,H)进行了研究,观察到在T_c附近     

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     

第ⅥA主族元素掺杂Mg-MoS2异质结势垒高度调控

在纳米尺寸的薄膜场效应晶体管中,源极、漏极(金属材料)与有源层(半导体材料)之间的肖特基势垒是制约器件发展的关键因素之一.本文采用密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法,通过第Ⅵ主族元素对二硫化钼(MoS₂)的硫原子进行替位掺杂,电子结构分析表明,氧的替位掺杂可以显著降低MoS₂的带隙值.选择功函数值较低的金属Mg,构建氧掺杂Mg-MoS₂异质结,研究发现,界面位置的氧掺杂可以使该异质结由肖特基接触变为欧姆接触.分析结果表明,欧姆接触的形成原因主要来自3个方面:(1)氧的掺杂增大了MoS₂的电子亲合能;(2)未掺杂的Mg-MoS₂异质结禁带中存在金属诱导间隙态,使费米能级被钉扎在禁带中靠近导带底的位置,界面氧掺杂降低了金属诱导间隙态在费米能级附近的强度,使费米能级的钉扎效应减弱而进入导带;(3)界面氧掺杂时,界面电荷转移减少,电偶极矩对Mg-MoS₂异质结相对能级改变的影响减小.本文的研究结果为金属-半导体界面的肖特基势垒高度调控提供了一定的理论指导.     

In0.28Ga0.72As/GaAs量子点超晶格的生长

量子点(QD)正引起人们很大的兴趣,这是因为理论上指出它有很好的器件应用前景.和量子阱相比,量子点在三个方向都受到限制,从而具有一系列独特的性质,如声子瓶颈效应等等.目前,利用Stranski-Krostanow生长模式原位生长QD,已取得了很大的成功.在Stranski-Krostanow生长模式中,先是逐层的二维生长(即浸润层),当达到一定的临界厚度,为了容纳外延层和衬底间的应力,变为岛状生长.由于当外延层厚度进一步增加,位错和应变弛豫会从岛边产生.     

掺铁Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.26PbTiO3单晶的生长及性能研究

采用改进的布里奇曼法(坩埚下降法)生长了掺0.3%(摩尔分数) Fe的0.74Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃- 0.26PbTiO₃(PMN-0.26PT)单晶. 系统研究了该单晶的生长、结构、介电和热释电性能, 并与纯PMN-0.26PT单晶进行了比较. 研究发现, 掺杂晶体的畴宽度明显大于纯晶体; 单晶的矫顽场和剩余极化都明显增大; 在居里温度以下, 介温谱上出现两个大的异常, 温度较纯晶体更接近于室温. 实验结果表明, 掺杂离子通过缺陷偶极对2Fe′_Ti -V^••_o对畴起钉扎作用, 增加了晶体的矫顽场, 降低了晶体的介电常数和介电损耗, 提高了晶体的探测优值, 并保持高的电压响应优值, 这对PMN-PT单晶的实际应用非常有利. 这种高性能的热释电和压电单晶的掺杂改性研究将会更好地增进对其高性能本质的理解.