RBa_2Cu_3O_(7-x)超导材料的孪晶畴与畴界

在高T_c氧化物超导材料中,有关(110)面的孪晶结构已有较多报道,并且证实这些呈孪晶畴的晶粒基本上是1:2:3的正交超导相。但是,对这些孪晶畴和它们所形成的畴界,在超导电性中究竟起何种作用,以及它们的大小、尺度分布情况等,有关此类结构与临界电流密度     

YBa_2Cu_3O_(7-x)超导材料的(001)畴界和晶界

一、引言 Bednofz和Muller首先报告了钙钛矿结构的高T_c超导材料,从而迎来了超导材料研究的新突破。由于超导特性主要依赖于它们的结构,因此在大量的电子显微镜(TEM)观察中,我们始终把超导材料中孪晶、孪晶畴,畴界和晶界等显微结构特点作为主要的研究对象。大     

铁基122体系超导体的微结构与物性研究

铁基超导体的发现再次掀起了高温超导的研究热潮,由于铁基高温超导体具有丰富的结构和物理性质,近十年来一直是科学界的重要研究领域之一.目前在多个典型的铁基超导体系中已经证实,存在着结构相变和多重有序态之间的关联与竞争.微结构研究和原位电子显微镜分析表明,典型122超导体系AFe_2As_2(A=Ca,Sr,Ba,Eu等)在低温区发生四方相到正交相结构相变,产生丰富的孪晶和微结构现象.在CaFe_2As_2中存在织呢(tweed)结构,并在Ca原子层引起准周期结构调制,平均周期为40 nm.在K_yFe_(2-x)Se_2超导体系中,存在丰富的相分离现象,在a-b面内出现了复杂的畴结构.此外,A位元素的替代对AFe_2As_2体系母相材料的结构特性和低温结构相变有重要影响,从而引起超导电性改变.     

P2_1ca斜方辉石畴结构的结晶学研究

近来,人们对斜方辉石拓扑结构的研究取得了突破性的进展.研究结果表明,产于自然界中的几乎所有的斜方辉石的空间群均为P2_1ca,而不是长期以来被人们所认为的Pbca~*,并且这种P2_1ca斜方辉石是由Pbca斜方辉石降温相变而成.罗谷风等还从拓扑结构理论和实验观察上证明了因相变而形成的P2_1ca斜方辉石的晶畴结构,即它是由一系列相邻间呈倒反关系的(100)晶畴所组成。     

铁基超导薄膜研究进展

铁基超导体作为一类新的高温超导体,由于其独特的性质以及与铜氧化物和传统超导体的显著区别而备受关注.铁基超导体具有比铜氧化物超导体更小的各向异性、较高的超导临界转变温度和上临界场,因此在超导薄膜的制备及应用方面具有很多优势.除此以外,铁基超导薄膜的其他特性,如其外延薄膜具有比块体样品更高的超导临界转变温度,可以形成常规固相反应条件下无法获得的亚稳相等,也引起了研究者的兴趣.本文重点论述了LnFeAs(O,F)(Ln=镧系元素)、掺杂的AEFe_2As_2(AE=碱土金属)、FeCh(Ch=硫族元素)3个体系在薄膜方面取得的成果,总结分析了铁基超导薄膜的生长、微观结构和性能之间的潜在联系,分别从铁基超导薄膜的制备、晶格结构与超导临界转变温度的关系、薄膜缺陷生长与临界电流密度的联系,以及辐照对薄膜性能的影响等方面介绍了铁基超导薄膜的研究进展.     

超晶格正长石的首次发现

正长石是一种结构上不均匀的晶体,由一系列呈三斜对称的晶畴彼此成超显微或超X射线双晶所构成。三斜晶畴本身的空间群为C(?),但由X射线衍射给出的平均结构则表现为单斜晶系C2/m空间群的对称。从Si-Al有序-无序的角度而言,正长石是介于透长石与微斜长石之间的中间准稳定态变体。     

纳米结构超硬块材研究进展

超硬材料作为基础性的工具材料,在工业与科学研究领域发挥着重要的作用,发展高性能超硬材料一直是科学界和产业界共同奋斗的目标.我们从共价晶体硬度的微观模型出发,系统研究了多晶共价材料的硬化机制,揭示了两种主要的硬化效应,分别为霍尔-佩奇效应和量子限域效应.随着显微组织特征尺寸的减小,多晶共价材料可持续硬化,为大幅度提高材料的硬度指明了全新的发展方向.在此基础上,提出了在金刚石和立方氮化硼两种超硬材料中形成超细纳米孪晶组织来获得超高性能的新思路.通过洋葱结构碳和氮化硼前驱体在高温高压下的马氏体相变,合成出具有超细纳米孪晶结构的金刚石和立方氮化硼块材.纳米孪晶结构同时提高了两种材料的硬度、断裂韧性和热稳定性.纳米孪晶金刚石的硬度达到200 GPa,为天然金刚石的2倍,将合成出比天然金刚石更硬材料的梦想变成了现实.纳米孪晶极硬材料的成功合成极大推动了高性能超硬材料研究,有望带来机械加工业和高压科学等领域的技术变革.     

低温凝聚InSb膜的相变和超导电性

作者及其合作者曾研究了在90—100K的冷底板上凝聚的InSb膜的相变和超导电性,发现了在淀积凝聚以后发生第一次电导跃变,并与温度无关,所形成的相是个金属相,并且是一个超导体,其T_6=2.8K。当温度升高到200K附近时,发生第二次电导跃变,并且在210K达到最大值。当温度继续升高时,电导迅速下降。第二个电导跃变峰值对应的相也是个金属相,并且也是一个超导体,其T_c=4.2K。第二个电导跃变及其性质和的结果一致。     

多元FeSe基超导材料的结构与物性

对FeSe基多元超导化合物的制备、晶体结构、相分离和超导性质等进行了详细的介绍.首先,利用碱金属插层的方法,制备出了三元K_xFe_(2–y)Se_2超导体,其超导转变温度为31 K,是当时FeSe基超导体的新纪录.同时,利用高温自助溶剂方法,制备出了K_xFe_(2–y)Se_2的晶体样品,并对其晶体结构、相分离和电子结构进行了细致的研究,从其特殊的费米面构型,可以看出K_xFe_(2–y)Se_2是区别于FeAs基超导体的新型高温超导体系.其次,通过低温液相法的制备手段,获得了多种碱金属插层FeSe的高温超导体,超导转变温度为30~46 K,大幅提高了FeSe基超导体的转变温度记录.在低温和中温区制备的FeSe基超导体中,存在极少量的Fe空位,可以精确标定超导相成分和电子结构,为研究FeSe基超导体甚至Fe基高温超导体的微观机理提供重要的实验证据.     

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.     

科学信息

Nature,1988年5月5日超导体应用——新的高温超导体何时能获得实际应用?美国加利福尼亚大学物理系教授约翰·克拉克在本期发表长文评价了迄今以来该领域的进展。他认为,首批得以实际应用的高温超导体很可能是小规模的电子装置,诸如探测器或模拟处理机。其中好几种超导量子干涉器件作为磁场探测器已成功地得到了应用,但即使是在77K的高温下,各种探测器的灵敏度仍不可避免地降低了。本期有关超导应用的另一文提出,对不含稀土的超导体的电镜观察结果表明,不存在所谓的孪晶现象.基于此,本文提出了有关超导电性的一些基本特性。海底矿藏——调查结果表明,大西洋底拥有高品位的硫化金、硫化铜的沉淀物,这对方兴未艾的海底勘探热带来新的动力。     

铅系超导体中掺氟效应

氧化物高温超导体中F代O的研究,近来受到更多的关注.实验结果显示,只要制样的方法适宜,F代O都有利于超导性.如Y-系及Tl-系,用F代部分O使超导相更易形成,T_c略有提高.Bi-系掺F,有使T_c显著提高的效果.属绝缘化合物的M_2CuO_4(M=Nd,Pr,La),当以F代部分O时,变为T_c=30～40K的超导体.金属性的TlSr_2CaCu_2O_7及半导体的Tl-Sr_2ReCu_2O_7(Re为稀土)在掺F之后,成为T_c≥77K的超导体.近来有文献指出,要在6GPa高压下合成才具有超导性的Sr_2CuO_3,当以F代部分O时,在常规条件下制备样品就成为T_c=46K的超导体.Pb-系在结构上颇有特点,自发现之后,已对它进行了多方面的研究.但是,至今尚无在该体系中掺F的研究报道.对这方面进行深入的研究,为了解超导机理是有意义的,本文报道了研究的初步结果.     

论相变矿物的高、低温相空间群类型与其畴结构特征之间的关系

近年来,随着透射电镜技术在矿物学中的不断应用,已经确认和论证了许多相变矿物的高、低温相空间群类型及由相变所产生的晶畴结构特征。那么,在总结这些大量具体矿物的研究结果的基础上,就有必要从普遍意义上讨论两相空间群类型与其畴结构特征之间的关系,以便建立起各种矿物晶体畴结构特征的内在规律性和系统性,并进而对未研究矿物的晶畴结构特征提供理论上的预测。     

金属材料中退火孪晶的控制及利用——晶界工程研究

退火孪晶是低层错能面心立方金属材料中比较常见的一种显微组织。斑铜艺人利用"锻打"和"高温烧斑"的工艺,使晶粒发生异常长大后形成退火孪晶,制造了瑰丽斑驳的斑铜艺术品。虽然他们并不知道出现这些斑纹背后的科学原理,然而他们通过积累的生产实线经验,已经能够控制并利用退火孪晶这种显微组织。随着现代材料与冶金科学技术的发展,人们对控制材料显微组织的重要性有了更加深刻的认识,也有了更多的方法。基于退火孪晶的晶界工程研究与实践就是控制与利用退火孪晶这种显微组织的过程。     

液氮温区的新氧化物超导体

一、引言 Bednorz和Müller发现在Ba-La-Cu-O体系中可能存在30—35K的超导电性,这一发现激起了人们对寻求有关化合物超导体的强烈兴趣,具有更高转变温度的新体系一个接一个地被发现。在La_(2-x)M_xCuO_(4-y)中M=Ba,Sr,Ca及0.1相似文献   

福勒宁C_(60)与中心含碱金属福勒宁MC_(60)(M=Li、Na、K、Rb、Cs)的电子结构及其导电性研究

近年来报道,固体K_xC_(60)及Rb_xC_(60)(x=1—5)是导体。当x=0及6时,它们是绝缘体;当x=3时,它们导电性最好.降低温度,当温度降至18K时,K_xC_(60)便转变成超导体;当温度降至28K时,Rb_xC_(60)便转变成超导体.这些结果引起人们很大的兴趣.固体K_xC_(60)及Rb_xC_(60)当暴露在空气中时很不稳定,为此,为了得到在空气中能稳定存在的C_(60)超导体,最好合成中心含碱金属福勒宁MC_(60)。近年来已经知道,金属原子M(K、La、…)能进入C_(60)生成中心含金属MC_(60).     

Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O晶须的超导电性研究

在Bi-Sr-Ca-Cu-O体系的超导体中于液氮温区存在二个超导相,即临界温度为80K的低温超导相和110K的高温超导相,且高温相是通过低温相形成的。迄今,人们已经采用许多方法促使超导体从低温超导相向高温超导相的转变,诸如用Ph元素部分替代Bi、加入过     

日本菱刈金矿冰长石结构态

日本菱刈浅成热液冰长石-石英脉型金矿中冰长石呈细粒状, 富K(Or = 94.63), 与石英密切共生.采用X射线衍射、 红外光谱和核磁共振等方法对它进行了结构态研究, 结果表明, 该冰长石属高透长石并含三斜晶畴. Al的占位度2t1 = 0.60, 红外有序度θ = 0.15. 其 29Si核磁谱呈现为一具有3个分叉的宽峰, 相应化学位移为- 94.9 ×10-6, - 96.7 ×10-6和 - 99.9 ×10-6. 此种形式的天然透长石29Si核磁谱过去未见有报道. 27Al核磁谱为一向低频扩展的不对称峰, 峰值为58.7 × 10?6. 该冰长石是热液发生强烈沸腾时, 在快速变化的条件下, 从过饱和溶液中迅速结晶出来的产物.     

自然信息

超导体隧道效应的声子谱利用慕尼黑工业大学迪切(W.Dietsche)教授设计的新技术,将有可能对通过物质的声波进行全部谱分析。它将填补固体中声波(频率高于100GHz)探测的空白,并将受到研究氦-固体界面和无序材料的物理学家的热烈欢迎。迪切用两种超导体(例如铝和铅-铋)形成结,并施加外电压V_0,使结产生偏压。在每一个超导体中存在一个小的能隙,它使正常电子与配成对的电子(称为库柏对)分开,从而赋予材料以零电阻。如果铝(能隙为△_1)与铅-铋(能隙为△_2)形成结(见图),则发生如下现象:当某些条件满足时,能产生由于电子对破裂而形成的电子的量子力学隧道效应。     

准一维超导体Ta_4Pd_3Te_(16)的核磁共振研究

Ta_4Pd_3Te_(16)是具有准一维结构的超导体,超导温度T_C=4.3 K.本文介绍利用~(125)Te核磁共振和~(181)Ta核四极矩共振研究Ta_4Pd_3Te_(16)的物性.~(181)Ta的自旋为I=7/2,对四极矩相互作用敏感;~(125)Te的自旋为I=1/2,只能感受磁相互作用.通过对比~(181)Ta与~(125)Te两种元素的自旋弛豫率(1/T_1),发现在温度低于80 K时出现电场梯度涨落,并随着降温逐渐增强,在T_(CDW)=20 K进入电荷密度波有序态.在超导态,~(125)Te的1/T_1在略低于T_C时出现Hebel-Slichter相干峰,这表明Ta_4Pd_3Te_(16)是一种无能隙节点的超导体.由于强烈电场梯度涨落,~(181)Ta的1/T_1并没有出现相干峰.