Nd2Fe17N3化合物的电子结构与磁性研究

自1983年高性能永磁材料Nd_2Fe_(14)B被发现以来,其巨大的成功一直吸引着人们去寻找具有更高性能的新一代稀土永磁材料。近几年来,人们把这种研究的重点集中在R_2Fe_(17)型化合物(R为稀土元素)方面。一般说来,R_2Fe_(17)型化合物具有较高的饱和磁化强度M_s,但居里温度T_c较低(200～480K),且在室温下不具有磁单轴各向异性。因此,单纯R_2Fe_(17)型化合物不具备作为永磁材料的条件。但是人们观测到,R_2Fe_(17)型化合物对于元素掺杂十分敏感。冠选朝等人在Sm_2Fe_(17)和Tm_2Fe_(17)中掺C后,发现T_c有明显的增加,其中Tm_2Fe_(17)化合物在掺C后T_c增加了260K。钟夏平等人对几乎所有稀土元素的R_2Fe_(17)型化合物做了掺C实验,发现掺C后的T_c平均提高了约100K。1990年,Coey等人在R_2Fe_(17)型化合物中做了掺N的实验,观测到在掺N后T_c大约提高了近400K,并且Sm_2Fe_(17)在室温下的磁晶各向异性由易面型变为易轴型。这一实验结果引起人们极大的兴趣,并从此开始了对Sm_2Fe_(17)N_x的系统研究。     

Bi-Sr-Ca-Cu-O体系中可能存在一个新的高T_c超导相

最近,Pb能加强BiSrCaCuO超导体中高T_c相(即2223相,其c(?)37,T_c(?)110K)的出现和掺入sb形成BiPbSbSrCaCuO的T_c可以达到132 K已见报道,我们希望通过其它元素的掺杂取代也出现类似的结果。我们做了大量掺Sb、Ba、In的实验,通过改变     

SrTiO3基片上三面YBa2Cu3O7-x超导薄膜的制备工艺

在最近10年里超导量子干涉器件(SQUID)得到了广泛的研究,高温超导体的发现进一步促进了这一器件的发展。几个小组已经报道了利用高T_c SQUID测量心磁的实验结果。然而迄今为止由于尚未解决高T_c线材及其超导连接问题,因而还没有有效地制成高T_c梯度线圈,这无疑限制了它的使用。为此高T_c梯度线圈的研制已成为引人注目的课题。本文报道在SrTiO_3(STO)基片上制备三面高T_c YBa_2Cu_3O_(7-x)(YBCO)超导薄膜的工艺、形貌及超导性能。由于基片上的薄膜在空间中两个端面相互平行通过中间膜彼此连接,因而只要采取适当的光刻技术,就可以制成SQUID磁场梯度计。     

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     

向液氢温区前进——探索高临界温度超导体

1973年,在美国加特林伯格(Gatlingburg)举行的超导电性与点阵不稳定性会议上,加瓦勒(Gavaler)和泰斯塔迪(Testardi)报告,他们先后用溅射法制成了临界温度T_c为23.2K的A15结构的Nb_3Ge。这一重大突破,使在液氢温区(20.4K)实现超导应用这一宿愿,有可能在不远的将来实现。探索高临界温度超导体(简称高T_c超导体),从1911年昂尼斯(Onnes)发现超导现象以后就开始了。当时,离实现氦气液化只有三年时间,世界上只有少数几个实验室有液体氦。所以,必须找到高T_c超导体,才能谈到超导现象的应用。研究中发现,超     

外延型全高T_c边缘结的制备与性能研究

约瑟夫森效应曾在以不同方法制备的高T_c超导弱连接中被观察到。虽然这些材料的相干长度较短,但其中的天然晶界使约瑟夫森器件的制备变得比较容易。不过,使用这些多晶的块材或薄膜制备的器件一般具有较大的噪声。实验表明,噪声源于多晶薄膜区的磁通蠕动(flux creeping)。因此,近年来随着优质的高T_c外延膜技术的成熟,人们对于在外延膜上     

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     

Fe_(36.5)Cr_(8.5)Ni_(30)P_(16)B_4Mo_5金属玻璃晶化相变和原子迁移的研究

一、引言研究金属玻璃晶化过程是探索金属玻璃微观结构和电学、磁学、力学性能关系的一个重要方面。只有这样,才能加深对金属玻璃的稳定性规律的了解,以便对材料更有效的掌握和应用。近期来,对铁镍基金属玻璃的晶化研究已有不少报道。但对六元系统的铁镍金属玻璃     

YBa_2Cu_3O_(7-δ)单晶薄膜的各向异性微波吸收

用电子自旋共振(ESR)和核磁共振(NMR)方法都检测到几乎所有体系的高T_c超导氧化物在其零电阻转变温度T_c附近及T_c以下都有一个很强的非共振低场信号。这个现象的本质是,样品处在正常态时对电磁辐射信号有一定的损耗吸收;处在超导态时这种吸收明显减小,但若样品处在直流磁场中(特别是外场H大于样品的超导下临界磁场H_(cl)时),吸收     

热处理工艺对KTa0.65Nb0.35O3薄膜结晶学性能的影响

钽铌酸钾(KTa_(1-x)Nb_xO_3,简称KTN),铁电与顺电相变温度(T_c)可通过改变钽铌比调节,将T_c调节到近室温附近,其晶体具有良好的热释电、电光和非线性光学性质,可用于热释电探测器、电光调制器、电光偏转器、全息存贮等,其薄膜可用于光电子器件和集成光学器件中.当x=0.35时,KTN在无机材料中具有最大的二次电光系数.我们用Sol-Gel法制备了其沿(100)、(111)取向生长的薄膜.薄膜的结晶学性能对薄膜的电学、光学和电光性能有很大的影响,如焦绿石结构相的存在,使KTN薄膜失去铁电性.另外,薄膜的Curie温度(T_c)升高,介电温谱峰竞化,剩余极化强度降低,电滞回线变窄等,不仅与尺寸效应、衬底对薄膜的应力有关,而且与薄膜的结晶学性能有关.本文研究了热处理工艺对薄膜的结晶学性能的影响.     

强极性半金属中的电子-声子耦合与超导性

Y-Ba-Cu-O系统中最近发现的高TIc超导性(T_c～90 K)引起了热烈的讨论。在此以前人们已普遍接受了电子-声子超导T_c上限为30～40 K的观点。因此对于大大超过这个上限的高T_c提出了不少新的超导机制的猜测与分析。无疑,这一类的探讨将有力地推动固体理论的深入发展.值得注意的是目前所有关于这类高T_c材料的报道都指出在T_c以上的正常态样品的电磁性质是金属性的。其中载流子的行为近似于自由巡回电子。这个基本事实促使我们在探讨新机制的同时也认真反思,是否普通的BCS电子-声子机制真是和这样     

Cr73.7(Fe0.83Mn0.17)26.3合金磁性的研究

当Fe浓度在18≤x≤25范围内时,Cr_(100)-x_Fe_x合金从顺磁经铁磁态重入自旋玻璃态.重入自旋玻璃态的机制目前主要用以下两种非常不同的物理图象来描述.一种用Hecssen- berg自旋玻璃的平均场理论得出:系统在T_c下产生了共线的铁磁相.但在温度T_(xy)下,每个自旋的横向(xy)分量随机地冻结在xy平面上.这样一个系统可以看作在z方向纵向的铁磁性,而在xy平面上是自旋玻璃态.另一种图象是,有限、无限大团簇在渗透浓度上共存.铁磁相自然是由无限大团簇产生的.但由于有限大团簇的存在,这些有限大团簇在一定温度下可以与无限大团簇成反铁磁耦合,从而破坏了无限大团簇,导致了自旋玻璃态的产生.由于Cr-Fe合金中反铁磁交换相互作用较弱,实验中在18(?)x浓度范围内未能观察到反铁磁耦合的存在.在Cr-Fe合金中加入少量的金属Mn可以大大提高合金的Nair温度.在Cr-Fe-Mn合金为研究系统中铁磁、反铁磁交换相互作用的竞争,进而弄清该合金重入自旋玻璃态的机制提供了可能性.本实验利用M(?)ssbauer谱,磁测量等手段对Cr_(73.5)(Fr_(0.83)Mn_(0.17))_(26.3)合金的磁性进行了研究.     

一种新的超导体系——Ba-R-Cu-O体系(R=Sm,Eu,Nd,Eu+Y)

Bednorz和Müller报道了在Ba-La-Ca-O体系中T_c约为30～35K的超导电性。Chu和赵忠贤等分别宣布了在Ba-Y-Cu-O系中T_c约为90K的超导电性。这些结果表明在其它稀土氧化物体系中,存在着高T_c超导的可能性。我们研究了Ba-R-Cu-O体系(R=Sm、Eu、Nd、Eu+Y),在这些体系中,观察到了超导现象。     

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.     

利用重正化群和分形理论方法计算YBa_2Cu_3O_(7-δ)超导体临界温度与氧含量的关系曲线

实验上发现,YBa_2Cu_3O_(7-8)高温氧化物超导体的临界温度T_c与δ的关系曲线的特点是:随着δ由0→1,T_c降低,且经历了90K和60K的两个台阶。本文利用重正化群和分形理论方法对这一关系曲线进行了计算,计算的结果与实验曲线具有相似的特征,基本符合。 本工作基于如下两点:(1)在YBa_2Cu_3O_(7-8)     

非晶态超导体的超导转变温度和Hall系数之间的经验关系

非晶态超导体在高临界参量超导体的研究中具有重要的意义。非晶态超导体的电子性质是一个有待研究的问题,而Hall系数则是材料传导电子数的确切表示。显然,研究非晶金属和合金超导性质与Hall系数之间的关系将有着重要意义。作者系统地研究了非过渡金属和合金的非晶态超导转变温度T_c与其Hall系数R_H以及与相应的液态金属的Hall系数R_(HL)之间的关系,发现T_c与R_H之间存在着一个经验关系:在R_H=-3.5--4.0×10~(-11)m~3/AS之间出现一个T_c最大值,当R_H增大或减小时都伴随着T_c的迅速下降。在非晶态     

Y_(1-x)Ca_xBa_2Cu_(3-x)Fe_xO_(7-δ)体系的超导电性

在高T_c123相超导体YBa_2Cu_3O_(7-δ)中,以Fe、Co、Ni和Zn等元素部分地替代Cu,会显著地降低其超导临界温度T_c,其中正3价元素Fe和Co主要择优替代Cu(1)。多数报道认为,Cu(1)被部分替代后载流子浓度~nH急剧下降是T_c降低的主要原因。何振辉等则指出载流子浓度是123相体系决定超导电性的一个内禀参量。Tokura和shafer等人指出,123相中载流子主要为CuO_2平面中的可迁移空穴,而Cu—O链或Ba—O层中的空穴则是局域的,CuO_2平面和Cu—O链之间的电荷通过O(4)发生转移。Takita     

氧对Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O微波吸收的影响

在Bednorz和Müller发现高T_c超导氧化物之后不久,他们又首先报道了Ba-La-Cu-O的零磁场微波吸收现象。此后对Eu-Ba-Cu-O,Y-Ba-Cu-O,Bi-Sr-Ca-Cu-O等几乎所有类型的高T_c铜氧化物,都用电子自旋共振(ESR)谱仪观测到了这个现象。在实验的基     

YBa_2Cu_3O_(7-x)超导晶体的孪晶畴结构分析

已经确认YBa_2Cu_3O_(7-x)超导体的晶体结构属正交晶系,空间群为Pmmm,晶胞参数为a=3.893,b=3.820,c=11.688。这种材料经过从四方相到正交相的转变,形成具有高T_c的超导体。在超导晶体中普遍存在孪晶畴结构。本工作对这类孪晶畴结构进行了电镜观察和分析,并讨论了孪晶畴的形成及相变特征。     

低维系统Peierls分步相变理论

一、引言 最近以来,人们对高T_c超导的实验和理论探索表明:高T_c超导机制与准二维母体材料(如La_2CuO_4)的Peierls失稳性密切相关。然而,另一方面的事实是经典的Peierls相变理论在解释La_2CuO_4电阻率反常,光电子谱及其电子结构的能带计算结果时碰到了无可逾越的困难。因此,准确认识低维系统Peierls失稳性的物理特征无疑会对目前高T_c超导机制的研究提供有益的启示。