TI系超导体1223相的(57)~Fe Mssbauer谱研究

高T_c氧化物超导体的一共同特点是在结构上都有Cu-O层.大量研究表明:Cu-O平面对这类超导体的超导电性起关键作用.为了正确认识Cu-O面在超导电性中所起的作用并探索高T_c氧化物超导体的超导机制,取代Cu晶位的元素掺杂效应已引起人们的广泛重视.由于铁和铜在原子序数、电子结构和离子半径等方面比较接近,铁元素的掺入将取代这类     

高温氧化物超导体YBa_2Cu_3O_(7-δ)中铜核的四极共振(NQR)研究

本文报道对高温超导体YBa_2Cu_3O_(7-δ)中~(63)Cu的核四极共振研究。在高温超导体YBa_2Cu_3O_(7-δ)中,铜氧起着十分重要的作用。由于NQR能提供每一个铜位周围电子构态方面的微观信息,因此,该方法已成为揭示高温超导电性的有力工具。     

Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8+x)单晶的正交对称喇曼振动谱

喇曼光谱能为探索超导机制提供许多信息,是高温超导物理研究的重要内容之一。在继Y系后的Bi系高温超导体方面。也有不少喇曼光谱工作发表,但它们的结果彼此间还有许多不一致的地方,多数的光谱结果都没能显示Bi(2212)单晶所具有的a和b方向的明显     

(C_5H_5NO)_2 CuCl_2中Cu~(2+)零场分裂的研究

过渡金属族d~9(d~1)电子组态的离子在任何对称晶场中,零场分裂轴对称分量D和斜方分量E理论上为零.例如,文献[1～7]研究了络离子中Cu~2+(d~9)离子的光学、磁学和电子顺磁共振(EPR)性质,均无D和E出现.然而,Kokoszka等的EPR(Electron paramagneticresonance)实验发现晶体(C_5H_5NO)_2CuCI_2Cu~2+离子的D和E都不为零,该疑惑迄今尚无满意的理论解释.本文根据该晶体的结构,采用d~9-d~9电子组态对模型:(i)合理地解释了零场分裂D,E反常出现的疑惑;(ii)用组态对内部的双跃迁机制解释了21000cm~-1谱带出现的原因,并预测25000cm~-1以上存在另一条双跃迁谱.     

高T_c超导体Bi_(1.7)Pb_(0.3)Sr_2Ca_2Cu_3O_y中的电四极相互作用研究

Bi系高T_c超导体比Y系具有更高的转变温度,许多研究表明:Bi-O层对超导电性有十分重要的作用,为了更进一步了解Bi在超导电性上起的作用,微观地研究Bi位置周围的电荷分布还是有重要意义的.在超导样品的制备中,由于多超导相的共生和杂相(Ca,Sr)CuO_2的存在,对Bi位置的研究很小,对Bi的NQR研究也很少,而且谱线宽到难以辨认.Bi的NMR实验,也因核的电四极矩的影响,会引起谱线的增宽及共振峰强度的减弱,难以获得有用的信息.微分扰动角关联(differential perturbed angular correlation,DPAC)方法对探针原子核周围局部的电荷分布极端的灵敏.在Y系高T_c超导体的研究中,提供了一些很有意义的微观信息,我们用几乎单高温项([2223]相90%左右)的Bi系超导样品进行了DPAC实验.     

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.     

Ba-Y-Cu-(O,F)体系的超导电性

自从在La-Ba-Cu-O和Y-Ba-Cu-O体系获得高临界温度的超导化合物以来,这类氧化物体系的相关系研究工作受到极大重视。已有的研究表明,Y被大部分稀土取代仍能保持超导相的基本结构和超导电性;超导电性和氧含量和氧原子有序化密切相关;另外,Cu~(3+)的表观浓度也是决定超导电性的重要因素。由于氟具有和氧相近的离子半径和相同的离子电子     

贫钇YBa_2Cu_3O_(7—y)超导材料的结构缺陷研究

高临界温度(T_c)YBCO氧化物超导体在实际应用中所具有的潜在优势使这一研究领域仍十分活跃.大量研究表明:这种材料的原始化学配比对其超导电性有明显的影响.元素替代及非化学计量配比由于在纳米甚至原子尺度上引起成分扰动,将使钙钛矿型骨架结构中各晶位处格点排列发生局部变化,势必影响其超导行为.至今报道的所有T_c≈90K的123相氧化物均具有正交晶体结构、Cu-O链和Cu-O面,这些因素是维系超导电性的最基本结构特征.     

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.     

氧化铜纳米微粒中的RVB态的电子自旋共振证据

用电子自旋共振(ESR)方法探测电子自旋(1/2)轨道上非简并中心的性质是至关重要的,Anderson首先提出具有超导性质的铜氧化物包含有Cu-O杂化中心,它具有自旋1/2,称之为RVB(共振价键Resonatingvalence bond)态,其性质广受注目.但这一自旋态的ESR特征一直是争论的问题.我们研究了表面包覆有表面活性剂的CuO纳米微粒(10nm),发现它存在强的电-声子偶合和强的Cu-O杂化,表现出结构不稳定性,光谱表征表明,它很可能是以RVB态或极化子(Polaron)态存在,或它们可能是同一态.本文给出了它的室温电子自旋共振谱.从图1可看到存在两种不同的顺磁响     

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     

砷化镓(100)与石墨表面电子态的扫描隧道谱研究

对材料表面电子结构的研究,是固体表面物理研究的一个重要方面。近年来在扫描隧道显微镜(STM)基础上发展的扫描隧道谱(STS)技术,显示出在表面电子结构研究中独特的性质。它的一大特点是与STM结合,可以给出空间可分辨的表面价态和空态密度分布。这对于表面不同原子和不同微结构处局域电子态的研究具有重要意义。本文利用国内生产的大气中的STM系统进行改装,发展了STM/STS谱仪。利用这台系统,对砷化镓(100)和     

平面型[Cu_2Cl_6]~2-离子的定域分子轨道研究

Cu元素的配合物的一系列性质,引起人们广泛的研究兴趣.通常[Cu_2Cl_6]~(2-)离子,有非平面构型和平面构型之别,后者对研究配合物的电子状态、磁性及导电性都有非常重要的意义.本文将利用INDO自洽场方法和Edmiston-Ruedenberg定域化变换方法,对其平面构型离子的化学键问题进行具体的探讨.     

La_2CuO_(4+δ)氧化物的低频弛豫内耗峰的研究

La_2CuO_(4 δ)是La系氧化物超导体的母体化合物,该化合物经碱土离子的La位替代或增加超计量的氧(如通过高氧压、电化学氧化等途径)可转变为超导体.La_2CuO_(4 δ)是一种Moot绝缘体,晶胞中存在有Cu-O面,它表现出的三维反铁磁绝缘体性质与Cu位上的强烈库仑相互作用有关.X光及中子衍射结果表明:当温度T>530K时,La_2CuO_(4 δ)为四方结构,T<533K时它由四方结构转变为正交结构.Johnston等人的研究表明 La_2CuO_(4 δ)体系中的T-0转变,Neel温度及电磁输运性质与试样氧含量关系密切利用内耗的灵敏性,文献[7,8]中曾对高T_c超导体YBCO中氧缺陷的运动和微结构的变化进行过较深入的研究.     

掺Ce对YBa_2Cu_3O_y体系成相的影响

自从高临界温度氧化物超导体被发现以来,元素替代一直是人们探索其超导电性产生机制和寻找新的超导体系的有效方法之一.在YBaCuO体系中,对于Y位替代的大量实验结果表明,稀土元素中除Pr,Ce,Tb外都能形成正交的123相,并保持临界温度在90K左右的超导电性.目前,关于Y_(1-x)Pr_xBa_2Cu_3O_y体系虽然保持正交123相但并不是高温超导体的研究已有大量的报道,然而对于掺Ce的(Y,Ce)Ba_2Cu_3O_y系统的研究则报道较少,对于掺Ce的YBaCuO体系超导临界温度下降甚至不超导的原因目前主要有两种观点:其一认为用固相反应法在常规合成条件下,完全或部分替代Y都不可能得到单一的123相,但是有限的Ce能够进入123相并导致123相正交向四方的转变,从而影响超导电性;另一种观点则认为Ce     

Bi_4Sr_3Ca_3Cu_4O_y超导体的EXAFS研究

Bi基超导体是Bi-O层、Cu-O层、Sr-O层和金属Ca层交互排列的层状结构.我们用EXAFS方法研究了Bi_4Sr_3Ca_3Cu_4O_y,超导体中,Cu原子、Bi原子周围的配位情况.样品用溶胶-凝胶法制备,转变温度为72.8K,单相性好.EXAFS实验使用BEPC的4WB1束线.数据处理使用英国Daresbury实验室的最新软件.Cu原子第一配位层EXAFS研究的结果与其它分析方法的结论一致.     

Sr(Ba)-La-Cu氧化物的高临界温度超导电性

Bendnorz和Müller报道了在Ba-La-Cu-O系统中可能存在高临界温度超导电性。该类系统具有几种含有混合价态铜的欠氧相,使之在非Jahn-Teller效应Cu~(+++)和有Jahn-Teller效应Cu~(++)离子之间有巡游电子态。强电声子相互作用在该系统中的存在,可能导致从双极化子相(绝缘相)到超导电性的转变。     

Tl_(0.5)Pb_(0.5)Sr_(1.6)Ba_(0.4)Ca_2((Cu_(1-x)Fe_x)_3O_(9+δ)体系中的铁元素替代和超导电性

在T1系超导铜氧化合物中,除了合成晶体结构中含双层TlO层的Tl_2Ba_2CuO_6(Tl2201)、Tl_2Ba_2CaCu_2O_8(Tl2212)和Tl_2Ba_2Ca_2Cu_3O_(10)(Tl2223)等高T_c相以外,还合成了只含Tl-O单层的超导相,其分子式分别为Tl(Ba,Sr)_2CuO_5(Tl1201)、Tl(Ba,Sr)_2CaCu_2O_7(Tl1212)和Tl(Ba,Sr)_2Ca_2Cu_3O_9(Tl1223),常写成如下通式:Tl(Ba,Sr)_2Ca_(n-1)Cu_nO_(2n+3)(n=1,2和3等).n≥3的Tl系超导相中存在两种不等价的Cu晶位.一般把Cu-O五配位(配位多面体为金字塔形的正四方锥体)中的Cu晶位称为Cu(2)位,把Cu-O四配位(即中间的CuO_2层)中的Cu晶位称为Cu(1)位.     

Ba_2Y_1Cu_3O_(6.9)F_y(y=0.5—1.0)超导体的制备和性质

一般认为,Ba_2Y_1Cu_3O_(6.5+x)体系具有超导性质是与Cu~(3+)存在有关,Cu~(3+)含量(2x/3·100％)可由x值来确定。由于氧原子体积较大,难以通过进一步增大x值来提高Cu~(3+)的含量,因此它们之间的依赖关系无法进行深入的了解。本文通过Ba_2Y_1Cu_3O_(6.9)吸氟作用,在氧空位处引入体积较小且电负性大的氟原子,以便较大范围地增加Cu~(3+)的含量,这一方法为研究依赖关系提供途径。     

低能弹道电子对Au/Si界面电子透射性质影响的研究

金属/半导体界面的结构及性质一直是人们十分关注的研究领域,随着微电子技术的飞速发展,在微米、甚至纳米的微观尺度上研究探测界面的性质已经变得日益重要,弹道电子发射显微镜(Ballistic-electron-emission microscope,以下简称BEEM)是在扫描隧道显微镜(STM)基础上发展起来的一种最新的界面研究实验技术,如图1所示的BEEM实验采用的三电极系统中,STM针尖向沉积在半导体基底上的一层薄金属膜发射电子,运用平面隧道结WKB近似及测不准原理可以计算出,针尖发射的电子束在到达界面时其束径约为纳米量级,因此BEEM能够在纳米尺度上探测样品界面电子性质的分布特性.如果将探针定位于样品表面某点上,在保持针尖和样品表面的隧道电流I_t恒定的情况下扫描针尖电压V_t,还可获得得弹道电流互I_c与电子能量V_t的关系,称为弹道电子发射谱(Ballistic-electron-emmisison spectroscope,简称为BEES),BEES不仅反映出被探测纳米尺度区域界面的肖特基势垒高度,而且还提供了电子从发射针尖到半导体内部整个传输过程的有关信息,包