超导L-B膜材料:四硫富瓦烯衍生物的合成及性质

1973年,Ferraris等首次合成了有机导体四硫富瓦烯的复合物(TTF-TCNQ),其室温的电导率高达10~3Ω~(-1)·cm~(-1),从而引起人们对有机导体这一领域的重视.要进一步提高导电性,必须减少体系的库仑斥力,增加分子间的作用力,提高体系的维数.据此,Jerome等在1980年合成了四甲基四硒富瓦烯(TMTSeF)的电荷转移复合物,从此开创了有机超导体的研     

YBa_2Cu_3O_(7-x)高温超导薄膜在转变温区光响应机理研究

自从1986年发现高温氧化物超导体以来,超导材料在液氮温区的实用成为可能,超导应用的一个重要领域是制备超导光学探测器件。这种器件无论以测辐射热还是以约瑟夫逊结模式,都具有响应波段宽(从可见光到毫米波)、噪声小、功耗低等优异性能。由于YBa_2Cu_3O_(7-x)高温氧化物超导材料的结构特性不同于低温超导体,研究其光响应特性对高温超导体基础理     

高温有机超导体新进展

第一个有机超导体发现于1980年,当时,其临界温度还不到1K,1988年,有机材料的最高超导转变温度已达10K.最近,转变温度又有提高:美国阿贡国家实验室的研究人员报道合成了两类新型有机超导体.其中一类的临界温度在常压下达11.6K,另一类在0.3Kbar压力下,于12.8K成为超导体.这两类新型超导体如同许多其它有机超导体一样,当压力增加超过超导起始转变临界值时,其临界温     

“螺旋林”可望揭开薄膜超导体的神秘面纱

四年前,高温超导体首次发现以后,大量的高温超导材料相继问世。然而,其中仅有一种特殊类型的材料即薄膜超导体接近于现实应用。因为薄膜超导体较之块状超导体(比如金属导线)可以携载大得多的电流,该性能可导致薄膜超导体在快速通讯系统,电子元件,跟踪大脑活性传感器以及其他领域的应用。为什么仅有薄膜材料才能携载高额电流呢?科学家认为其物理机制至今尚属“神秘莫测”。然而最近有两个科学研究小组的研究对解开这个谜产生了轰动效应。这两个小组利用扫描遂道显微镜(STM)和原子强制显微镜(AFM)作为观察原子分子图象的工具,他们通过对薄膜的观察不容置疑地发现了分布在薄膜表面的螺旋粒状的“森林”。科学家认为这些逗弄人的“螺旋林”(Spiral Forest)绝不是什么艺术制品,相     

高温氧化物超导体组成分析

1986年自Bodnorg和Müller发现高温氧化物超导体以来使氧化物系列的超导体研究有了长足的进展,实现了人们长期以来追求获得液氮温区超导体的理想,液氮比液氦便宜10倍,而效率高20多倍,大大加快了超导技术的开发与应用.1988年,我们实验室在高氧压下     

高压下制备高性能的Nd_(1.85)Ce_(0.15)CuO_(4-y)超导体

自从Bednorz和Muller发现高T_C氧化物超导体以来,已有几种系列含Cu氧化物超导体,如YBaCuO、BiSrCaCuO以及R1BaCaCuO等。这些超导体的正常态的Hall系数和热电动势都表明它们是空穴导电型的超导体。由于它们具有高于液氮温度的超导电性,因而具有广阔的应用前景。但是这些氧化物超导体是陶瓷,常规方法制备这些材料,其密度低,机械强度差,并且这些多晶超导材料的临界电流往往也不高。这些因素都限制了这类材料的     

铁基高温超导体的研究进展及展望

自从2008年2月末F掺杂的LaFeAsO被报道有26 K的超导电性后, 基于此体系材料的超导转变温度在短短几个月中被迅速地提高到55 K, 很多新超导体被发现, 同时人们对具有更高临界转变温度的新超导材料充满希望. 本文简要地回顾了这种体系中材料的探索、制备以及设计, 另外在理论和实验上对其超导机理的认识也给予了介绍和总结. 最后基于目前的实验数据, 对铁基超导体和铜氧化物高温超导体的重要物理参数进行了比较, 同时展望了这种新超导体的应用前景.     

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。     

有机超导体β-(BEDT-TTF)_2I_3的能带结构

自从1980年首次合成世界上第一个有机超导体(TMTSF)_2PF_2以来,至今已合成了30种有机超导体。按其给予体分类可以分为四类即TMTST、BEDT-TTF、DMET和Ni(dmit)_2系,其中以BEDT-TTF系     

制备高铅量铋系超导体的新方法

高T_c Bi-Sr-Ca-Cu-O超导体的发现,引起了研究超导材料工作者的极大兴趣,这不仅是因为它不合稀有贵重金属,制材原料便宜,同时,有多种不同名义成分的铋系超导体零电阻温度T_(co)都高于78K,蕴含着宽广的开发研究前景。 在2223相铋系中以约0.35mol的铅置换铋,很易得到108K的超导体,如果以部分氟     

YBa_xCu_3O_(7-y)(x=2.0,1.9,1.8)中的磁通钉扎效应

针对高温氧化物超导体的强电应用,通过改善晶粒间的弱连接和增强晶粒内部钉扎强度,提高其临界电流密度J_c是当前一个十分重要的研究课题。由于这类超导体的相关长度ζ很短、K值很高,加之存在强烈的各向异性,所以其第二类超导电性行为与传统超导体明显不     

有机/无机复合型电、磁分子功能材料

介绍了分子导体、超导体和分子铁磁体等功能性分子材料发展的背景,回顾了其发展历史;对构建和组装功能性超分子材料的前体化合物所应具备的结构特点进行了描述和总结;综述了分子导体、超导体和分子铁磁体等功能性分子材料的最新研究进展及其导电、超导、磁相互作用的原理;最后评述了多功能分子材料物理性质间的协同效应机制,并展望了这一领域的发展趋势和前景。     

Bi_(2-x)Pb_xSr_2CaCu_(2-x)Mg_xO_(8+δ)超导体的正电子寿命研究

自从Maeda等人在Bi-Sr-Ca-Cu氧化物中发现超导电性以来,由于Bi系超导体具有较高的超导转变温度和广阔的应用前景,日益受到人们的重视.在Bi系超导材料的研究中,金属离子的置换对超导性能和材料结构的影响一直是研究的热点之一.许多作者用Pb替换Bi,以便了解Bi-O层对超导电性的作用.文献[4]研究了Bi_(2-x)Pb_xSr_2CaCu_2O_(8+δ)体系,由Raman散射实验证实Pb可以替换Bi,且其最大替换量可以达到x=0.35;随着Pb含量的增加,超导转变温度T_c从85K减小为76K,并且指出这是由于体系空穴浓度增加所致.然而,Pb掺杂对样品结构的影响以及空穴浓度增加的原因尚不清楚.本工作使用对固体材料微观结构极灵敏的正电子湮没谱仪测量了Bi_2Sr_2CaCu_(2-x)Mg_xO_(8+δ)和Bi_(2-x)Pb_xSr_2CaCu_(2-x)Mg_xO_(8+δ)系列样品的正电子寿命,给出了正电子寿命和转变温度随掺杂量X的变化关系,研究了Pb掺杂对Bi系超导体电子结构的影响,以及由此引起的样品中空穴浓度变化情况.     

两步法合成Bi_2Sr_2Ca_2Cu_3O_(10)超导体及其化学动力学分析

Bi系超导体中由于2201,2212等低温相不同程度地与2223相共生,使制备高T_c的2223相样品十分困难.掺Pb掺F能增强高温相的形成,并获得零电阻温度分别为107K和118K的2223相超导体.但是到目前为止,大多数的实验结果指出,在不掺杂的条件下一步直接合成铋系超导体,很难得到2223相为主要成分,零电阻温度T_(CO)超过100K的样品.本研究采用先制备Bi_2Sr_2CaCu_2O_8样品,再与CaO,CuO反应的两步法合成2223相的样品,表明它比一步合成Bi_2Sr_2Ca_3CuO_(10)的效果要好得多,并对这两种不同方法合成2223相铋系样品的结果进行了化学动力学分析.     

掺Pb的Bi-Sr-Ca-Cu-O高T_C超导体系的红外光谱

一、引言 高温超导Y-Ba-Cu-O体系的反射吸收谱、拉曼光谱和荧光谱掣光谱研究已获得了不少关于超导体能带结构、振动态密度和电子-声子耦合强度等信息。非稀土高温氧化物超导体系Bi-Sr-Ca-Cu-O的发现为高温氧化物超导体的研究指出了一个新的探索方向。人们通过部分元素替代的方法,成功地改善了Bi系氧化物超导体的性能,零电阻从20K提高到80K,     

咪唑取代的三苯甲基自由基的合成表征及其光学性质

有机发光自由基材料是一类新型的发光材料,从分子轨道的电子排布来看,其发光是区别于传统材料的双线态激子发光.目前具有发光性质的有机自由基材料种类较少,并且大部分分子稳定性差、荧光量子产率低.本文以稳定性较差、荧光量子产率较低的三(2,4,6-三氯代苯基)甲基自由基(TTM)为骨架,在分子外围引入咪唑基团,得到两种改良的发光自由基TTM-Imz2和TTM-Imz3,详细表征了两者的光物理性质和稳定性,并应用于有机电致发光器件(OLEDs).结果表明,两者溶液中的荧光量子产率及稳定性相比于TTM均有大幅提升,并实现了波长较短的橙光发射,其中以TTM-Imz3制备的橙光OLED的最大外量子效率达到2.9%.     

分子束外延硒化铁薄膜的超导电性

铁基超导体是继铜氧化合物高温超导体之后于2008年被发现的一类新型高温超导材料.在所有铁基超导体中,β-Fe Se因具有最简单的化学组分和结构而被认为是探索超导机制的理想体系.借助于半导体工业中成熟的分子束外延生长技术,研究者实现了对Fe Se超导薄膜生长、形貌和组分在原子水平上的精确控制,并在此基础上深入研究了其超导性质.最近研究者又把Fe Se薄膜的分子束外延生长拓展到Sr Ti O3(001)衬底,发现单层Fe Se/Sr Ti O3体系的超导转变温度有超过77 K的迹象.这些研究成果为解决高温超导体的配对机制以及进一步提高超导转变温度提供了全新的途径和思路,引起高温超导和材料科学等领域的广泛关注.     

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.     

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.     

超导体和超流态领域的成就——2003年诺贝尔物理学奖

维塔利·金茨堡1916年生于莫斯科,1938年毕业于莫斯科大学物理系,1940年进入俄罗斯科学院理论物理研究所工作.1942年获物理学博士学位.1966年当选前苏联抖学院院士 2003年10月7日瑞典皇家科学院宣布将本年度的诺贝尔物理学奖授予俄罗斯人金茨堡、美籍俄罗斯人阿布里科索夫、美籍英国人莱格特。获此殊荣是因为三位科学家在有关超导体和超流态的量子物理学领域所做出的贡献。