高T_c超导电性的声子-激子联合机制

本文根据高T_c氧化物超导材料的性质及其能带计算结果,提出了高T_c超导电性的声子-激子联合机制,在Eliashberg强耦合超导理论的框架下推出了声子-激子联合机制的超导转变温度T_c公式,并解释了同位素效应和相干长度的新特性。     

高温超导体的正电子湮没研究(续)

本文在文献的基础上,进一步测量稀土系YBaCu_xO_y在T_c附近的正电子寿命谱,同时测量了成分相同非超导样品,实验结果证实超导寿命谱在T_c附近有跃变发生,伴随无规则振荡现象,至于非超导样品,τ-T曲线形式则无跃变发生.还测量了非稀土系高T_c超导体BiSrCaCu_xO_y在相变温区的正电子寿命谱,也发现在T_c附近有跃变、无规则振荡,但振荡区域比稀土系样品要宽.样品YBaCuO中,Y,Ba,Cu的氧化物按1:2:3配比,以不同的氧含量,得到T_c=90 K的超导样品Ⅰ和非超导样品Ⅱ.样品BiSrCaCu_xO_y中,按配比Bi:Sr:Ca:Cu=1:1:1:2,以适量氧含量,得到T_c=83 K的超导体Ⅲ,所有样品均为圆片,直径约为15mm,厚为1.5mm.放射源为强度8×10~5Bq的~(20)Na正电子源,衬底为Mylar膜.两片相同的样品夹住正电子源,置于样品架中.测量在空气中进行,测量所用的寿命谱仪为标准的块一块符合系统,对~(60)Co     

Y-Ba-Cu-O系高临界温度超导陶瓷组成与性能关系的研究

研究了主组成及少量外加物对Y_xBa_(1-x)CuO_3系超导陶瓷导电性与超导电性的影响.研究表明,当配料组成Y∶Ba≈1∶2时最容易制取稳定的、零电阻为88K以上的高临界温度T_c的超导材料;采用Bi、Pb、Na、Co等对阳离子进行部分替位更换,仍能获得超导特性,但对T_c值没有改进;少量外加物对YBa_2Cu_3O_(7-δ)系超导陶瓷的T_c值有明显的影响,微量钴离子的掺入可使T_c提高到110K,但掺入量较多时反使T_c降低.     

组分简单环境友好的铜基高温超导材料:“铜系”

铜基高温超导材料是目前唯一能在常压环境实现液氮温区超导的物质,对其深入认识入选Science发布的125个重大科学问题之一,具有重要的科学价值和巨大的应用开发前景.为了合成铜基超导材料,通常需要引入重金属元素如稀土、Bi、Tl和Hg等昂贵、易挥发或有毒元素以稳定基本结构,这些体系相应称为"钇系"、"铋系"、"铊(汞)系"铜基超导材料.探索组分简单环境友好且在液氮温区超导性能优良的新体系,是超导新材料研发的前沿和重大挑战.本文基于铜基超导材料结构特点,通过介绍运用高压高温合成技术研制钙钛矿型功能材料的优势,重点讨论作者参与设计发现的Cu12(n–1)n(简称"铜系")铜基超导材料体系."铜系"只含铜和碱土氧化物,这是构成铜基超导材料最简单的成分,组分经济环境友好.如同人造金刚石一样,"铜系"块体材料虽然需高压高温合成,但在常压条件能够保持结构稳定,本文讨论的性能都是常压条件测量."铜系"具有独特的全钙钛矿型构型,呈现强的层间耦合,常压超导特性优良:(1)起始超导转变温度(T_c )可达120 K以上,高于"铋系"超导材料,仅次于常压T_c 最高的铜基Hg1223超导体;(2)在液氮温区临界电流密度特性优于"铋系"铜基超导材料,可媲美综合性能最好的"钇系"铜基超导材料,(3)成分只有碱土和铜氧化物,环境友好不含有毒元素,且在空气环境中可保持性能长期稳定.     

电声机制能形成高的超导转变温度Tc

电声子机制能否形成高温超导电性,是超导理论和材料研究的极为重要的课题。本文以Ginzburg原理、Eniashberg方程讨论了在不同的关联态下,电声子形成高的超导转变温度的特征,并以超导材料的本征结构特征讨论了高T_c铜氧化物超导体的结构对高T_c产生的特征。得出:传统电声子理论中对超导材料T_c的值的无特定的限制性,用超导材料的双体结构的物理模型讨论,得出了超导电性机理的电声子机制能形成高的超导转变温度。进一步对高T_c铜氧化物超导体中的电声子的特性给出了一个明确的结论。     

铋系陶瓷超导体的制备和陶瓷超导体的可能机制

1 Bi系陶瓷超导体的试制与周期律当1—2—3(Y,Ba_2Cu_3Ox)陶瓷的超导性得到确认以后,为了找到T_c更高,稳定性更好的陶瓷超导物质,人们发现最现实最方便的途径,是根据元素的周期律,用性质比较接近的元素来对1—2—3陶瓷超导体的某些元素做置换实验,据文献报导,用各个稀土元素代替Y元素均可得到高T_c的超导性。     

高T_C的超导材料

<正> 引言超导材料的临界温度 T_c 越高,其效益越大,因此,寻找高 T_c 的超导材抖是人们长期以来梦寐以求的事,经过约七十年的努力,在1973年才制备出铌三锗(Nb_3Ge),其T_c为23.2K,此后十几年几无进展.1986年瑞士科学家 Bednorz 和 Miiller 报导了 La-Ba-Cu-O 系列中可能存在高临界温度超导电性,T_c 终于突破30K.中、美、日等国科学家也在 La-Ba-Cu-O 体系超导体上获得 T_c为52K.最近各国又相继报导了 Y-Ba-Cu-O 体系超导材料,T_c 在90K 以上.本文将简要报导我们制备的 Y-Ba-Cu-O 超导材料的初步实验结果.     

4阶导数修正全息超导体

构建了一个4阶导数引力框架下的全息超导体模型.主要研究了凝聚态形成,临界温度T_c及超导能隙ω_g/T_c的变化规律.研究结果表明,高斯-博内(Gauss-Bonnet,GB)耦合阻碍凝聚的形成,促使超导能隙变大;而外尔耦合项可以使得超导能隙从接近BCS理论的ω_g/T_c≈3.5到大于标准全息超导的ω_g/T_c≈8变化.4阶导数引力框架下的全息超导体模型给出了更丰富的物理图像,有助于研究全息对偶系统.     

射频溅射法研制YBa_2Cu_3O_y高T_c超导薄膜

本文采用射频溅射法研制YBa_2Cu_3O_7高T_c超导薄膜,研究了溅射电压、气流、气压、基片及热处理工艺对超导膜成分、相结构及超导性能的影响,所得到的超导薄膜T_c(R=0)=89K,临界电流密度10~4～10~5A·cm~(-2).     

B位元素掺杂对Y-Ba-Cu-O系ABO_3化合物超导电性影响的研究

自高T_c氧化物超导陶瓷出现以来,已提出了许多可能与超导电性相关的因素。为探讨这些因素对超导性的影响,对元素掺杂的研究有着重要的意义。按照容许因子公式的要求,我们选择了满足ABO_3化合物中B位要求条件下的过渡族元素,将它们掺入(YBa)CuO_3中时,能部分取代Cu的位置而处于B位上。这样利用B位元素的少量掺杂,可以作为“结构探针”引出与周围O的2P电子、氧缺位及Cu、稀土离子等相互作用信息的变化,有助于对超导微观机理的了解;又因为ABO_3化合物     

高T_c氧化物超导体的LO耦合机制

本文利用Eliashberg超导理论,分析了高T_c氧化物超导体的LO耦合机制,给出了此类超导体e-LO耦合参数λ、库仑赝势μ~n、临界温度T_c和0K能隙△_0与T_c比值的计算公式。     

推广的Pei-Radman特殊矩阵求逆及其应用

当矩阵的维数比较高的时候,该矩阵求逆就相当麻烦,且计算量很大。为了克服这个缺点,对于非对角元素相同,而对角元素是非对角阵元素加上一个常数的推广Pei-Radman矩阵,本文提出了求其逆的公式。将该求逆结果应用到带公共干扰噪声的多传感器的观测系统中,得到了基于加权最小二乘准则的融合观测即为所有传感器的观测的平均值,而融合观测的噪声为公共干扰噪声的方差加上所有传感器噪声方差的平均值。该算法能明显减少计算负担,提高融合效率,具有重要的物理意义和很大的实际应用价值。一个温度观测的仿真例子证明了推广的Pei-Radman特殊矩阵求逆算法的正确性,也说明了融合观测及其噪声的有效性。     

高Tc超导材料R—T曲线的交流动态测量

本文描述了用锁相放大器及交流双回路四端法来测量Y·Ba·Cu·O型高T_c超导材料的电阻—温度(R—T)曲线的细节,获得了满意的结果。     

BaPb_(0.75)Bi_(0.25)O_3交流互感的测量(英文)

本文主要描述了怎样通对超导粉末材料BaPb_(0.75)Bi_(0.25)O_3交流互感的测量获得它的临界温度（T_c）。将样品放到磁场中,当磁场改变时,其监界温度T_c也随着变化。     

高T_c超导薄膜的研究动向

高T_c超导材料的实用化和超导电子学的进展,在很大程度上取决于超导薄膜技术的突破,因此国内外正广泛而深入地开展薄膜生长方法,薄膜结构和特性的研究。华中理工大学光学系薄膜实验室和激光技术国家重点实验室利用射频溅射技术,电子束蒸发技术和激光蒸发技术分别在ZrO_2和SrTiO_3等衬底上制备Y-Ba-Cu-O薄膜获初步成果。     

BCS理论的修正与高温超导

本文在BCS理论的基础上考虑了电子-原子实的作用对T_c的影响,这个影响相当于电子之间的一个关联作用,由此利用Gorkov的电子对格林函数方法得到T_c公式。用这个模型对最近的高温超导能作一些解释。     

高T_c超导薄膜的研究动向

高T_c超导材料的实用化和超导电子学的进展,在很大程度上取决于超导薄膜技术的突破,因此国内外正广泛而深入地开展薄膜生长方法、薄膜结构和特性的研究。华中理工大学光学系薄膜实验室和激光技术国家重点实验室利用射频溅射技术、电子束蒸发技术和激光蒸发技术分别在ZrO_2和SrTiO_3等衬底上制备Y-Ba-Cu-O薄膜获初步成果。     

超导临界温度理论(一)

从 Matsubara 表象的 Eliashberg 方程出发,我们得到了一个λ~(-1)的幂级数展式的 T_c 公式。有效声子谱通过它的各级矩决定展式的系数。由于它并非仅保留某些特定的矩,因此所得的 T_c 公式能够比较充分地反映有效声子谱对 T_c 的影响。     

氧化物超导材料的键价计算

Y-Ba-Cu—O和Tl(Bi)-Ba-Cu-O氧化物体系的晶体结构与其超导转化温度T_c存在密切关系。以统计法则为基础的键价计算结果表明,具有超导性的 Y系、Tl系氧化物晶体中各离子接近其正常价态,CuO-维链与CuO_2二维面中的铜离子的价态无显著差异。这和对Y-Ba-Cu-O 系进行的紧束缚带电子结构计算的结果不同,所以CuO-维链的存在与否对氧化物超导性的出现不一定必需,Tl(Bi)系不存在CuO-一链,而它的T_c甚至比Y系更高就是个很好的实例。     

对m／n值实用性的进一步研讨

m/n值除用来对元素进行划分大类外,本文又对元素性质在周期表中的递变规律,确定氢元素在周期表上的位置及对周期系未来发展等方面的应用进行了讨论。