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。     

超导体的物理参数和有效声子谱关系的研究

本文运用MCMillan,AHen-Dynes和吴杭生等人的强耦合T_c公式和其它关系式,推算出了超导体的一些基本物理参数,如T_c,H_c,H_(c2),K和2△/KT_c等对有效声子谱α~2F(ω)的泛函导数随声子频谱的变化关系式,并和Bergmann等的严格数值解作了比较,发现至今常用的T_c公式的徽分特性都是不令人满意的。     

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。     

声波驱动下气泡群的非线性共振

由于次级声辐射的影响,泡群内的气泡处于群振动状态.基于气泡耦合振动方程,利用逐级近似法分析了气泡非线性声响应,得到了基频成分、一阶和二阶谐频成分、一阶和二阶次谐频成分的幅频关系式,并以此为基础分析了气泡在基频共振区(ω≈ω0)、一阶和二阶谐频共振区(ω≈ω0/2,ω≈ω0/3)的声响应特征.数值分析表明:泡群内气泡数密度以及气泡初始半径对其共振声响应影响显著,而气泡在泡群内所处的相对位置影响相对较小.气泡的次谐频共振(ω≈2ω0,ω≈3ω0)只有在驱动压力幅值超过一定阈值后才可能发生,且压力阈值随着气泡初始半径的增加而减小.     

掺杂全息费米系统

构建了包括两个规范场和一个中性标量场的两流体模型.数值得到渐近标量毛AdS黑膜解.模型导入了两个可调节的化学势,从而导入了可控的掺杂参数.研究了特定参数下全息费米系统的性质.研究表明随着赝标量汤川秀树耦合增大,能隙打开,标志着系统衍生出绝缘相.固定赝标量汤川秀树耦合,随着掺杂参数的增大,能隙打开的临界值减少,能隙的形成更容易.并给出了相应的温度-掺杂相图.最后,根据模型参数,将模型分类.     

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.     

全息超导:连接黑洞和超导的桥梁

高温超导在理论和应用上都有重要意义,由于其是一个强关联电子系统,这为理解高温超导的性质带来了很大困难。引力全息对偶为研究强耦合量子体系提供了一种新的有效途径。基于该对偶性的全息超导,为我们研究强相互作用下的     

铁基超导体的远红外光谱学研究

铁基超导体是由日本科学家Hosono发现的具有层状结构和多带特征的非常规超导体,虽然人们利用各种实验手段对不同家族的铁基超导体进行了详尽的研究,最受关注的超导机理的问题尚未解决,也吸引着人们进行更加深入的探索.红外光谱是研究费米面附近的电子态激发以及晶格振动动力学的重要实验探测手段,在早期的超导研究中对于超导能隙的确定和电声相互作用的探测起到了重要作用.本文将主要介绍近些年国际上利用傅里叶变换红外光谱学研究铁基超导体方面的主要进展,并结合作者近些年的工作详细地阐述红外光谱的具体应用,主要包括以下几个方面的内容:(1)铁基超导体中的超导能隙;(2)(Ba,K)Fe_2As_2中的量子临界与非费米液体行为;(3)KFe_2As_2中的轨道选择性行为;(4)铁基超导材料中的电声相互作用;(5)铁基超导材料中的向列相.最后,在总结已有工作的基础上,我们对未来红外光谱在铁基超导材料中的研究做了进一步的展望.     

铁基超导体Minimum模型中的d-波和扩展s-波

对比研究了Minimum模型中d-波配对和扩展s-波配对的基本性质.结果表明,超导序参量按类BCS关系随温度变化,重整化参数t对超导有抑制作用,当t足够大时,超导消失,系统进入正常金属相.在低能区,d波和扩展s波超导体在能隙内都有态密度的存在,态密度随能量线性变化;扩展s波超导体的熵随温度的降低比d波超导体快,二者的比热都随温度呈近似线性变化关系.     

分数阶导数、积分的渐近ω周期性和伪ω周期性

首先给出了分数阶导数和积分、分数阶定积分、渐近ω周期性、伪ω周期性的定义以及分数阶导数、积分的线性运算性质,接着研究了分数阶积分的周期性、渐近ω周期性和伪ω周期性,最后利用已得结论,研究了分数阶导数的周期性、渐近ω周期性和伪ω周期性.     

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.     

用两带Ginzburg-Landau理论分析MgB_2的能隙

两带GL理论被应用于MgB_2的转变温度和能隙。理论结果和实验结果在高温区拟合得较好,在低温区,大能隙的理论结果和实验差距较大,这主要是由于GL理论只在T_c附近适用。同时,耦合的加入不仅使超导体实际的转变温度高于σ带和π带的本征转变温度,还增大了σ带和π带的本征能隙。     

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。     

铜氧化物高温超导体电子结构和超导机理的角分辨光电子能谱研究

与单质金属或者合金为代表的常规超导体不同,以铜氧化合物高温超导体为代表的非常规超导体的超导机理超出了BCS理论的解释范畴,已经成为凝聚态物理领域的重大科学问题.角分辨光电子能谱技术以其独特的电子能量/动量分辨的优势,在铜氧化物高温超导体的能带结构、能隙行为、多体相互作用等相关物理和超导机理的研究方面发挥着重要作用.角分辨光电子能谱实验技术的提高和数据分析方法的发展,不仅丰富了铜氧化物超导体的电子相图,并且不断加深了人们对其内在物理本质的认知.本文总结了近年来角分辨光电子能谱技术的最新进展,并集中讨论了其在铜氧化物高温超导体研究中对能带结构演化、超导能隙行为和电子-声子相互作用等方面取得的最新研究进展,最后介绍了使用Eliashberg函数数值分析研究高温超导体超导机理的方法.     

FeAs基超导体的超快光谱研究

铁基超导体作为第二个被发现的高温超导体家族,其超导机理无疑是现代物理学中最引人注目的物理问题之一.从凝聚态的角度上看,铁基超导体丰富的有序态主要源于微观自由度,如电荷、轨道、自旋和晶格之间的相互作用演绎而来.近年来,随着飞秒激光技术的飞速发展,超快光谱成为了直接探测材料宏观物理量的微观机制及各种微观自由度之间相互作用的有力工具之一,并广泛应用于铁基超导体研究.本文回顾了FeAs基超导体最近的超快光谱研究,其中包括对能隙函数的探讨、在时域内区分各种有序相及这些相与超导序之间的关系以及相干声子在超导配对中的作用等方面的进展.     

超导材料的超快光谱研究

电子、晶格、自旋和轨道微观自由度对超导材料的宏观特性起到至关重要的作用.在超导体系中,特别是非常规超导材料,这些自由度衍生出具有不同能量尺度的玻色激发和有序态.前者如声子、磁振子、电荷密度波、自旋密度波、自旋涨落、向列涨落等;后者如超导态、赝能隙态、向列相、反铁磁/铁磁等.前者与后者的形成密切相关.尤其是,不同的玻色激发在频域内纠缠在一起彼此相互作用,同时又与电子(或准粒子)耦合,构建出复杂而又丰富的平衡态和非平衡态物理过程.超快光谱技术的独特性在于具有宽能量范围和高时间分辨率的特点,利用光(电磁波)与超导材料相互作用中的线性和非线性响应,可以共振或非共振地探测与调控这类材料中的准平衡或非平衡态动力学属性.因为桌面超快光谱系统功能全面且具有很大的灵活性,它不仅被应用于超导体系,而且被广泛应用于其他各种无机和有机材料.由于非平衡态理论,特别是与关联电子体系相关的,目前还处在快速发展的阶段,所以本综述主要介绍了常用的桌面超快光谱技术和目前被广泛使用的相关分析理论,聚焦于讨论超导材料中超快光谱实验数据涌现出来的一些普适性趋势及进展.所涉及的超导材料包含了常规超导体、铜氧化物超导体、铁基超导体和重费米子超导体.     

铁基超导体中非磁性杂质引起的隙内束缚态

铁基超导体中单个非磁性杂质引起的隙内束缚态可以用来区分S-波和S±-波配对对称性.基于一个两轨道四带紧束缚模型,研究在具有S±-波配对对称性的铁基超导体中单个非磁性杂质对局域态密度的影响,获得杂质共振峰的高度、位置与杂质势的关系.发现在一定的杂质势范围内正、负能侧杂质共振峰出现的位置是对称的,当V_S0.40eV时,正能侧的共振峰分裂为2个峰,V_S=0.70eV附近区间,在次近邻点上的局域态密度中可以观察到4个明显的杂质共振峰,分别位于ω=±3.4meV和ω=±2.2meV处,像这样的隙内束缚态可以通过扫描遂穿实验直接观测.     

用微波-超导量子比特系统实现一位通用量子逻辑门

该文研究了二能级射频超导量子干涉仪量子比特与经典微波脉冲的相互作用.研究结果表明,当微波场的角频率接近于系统二能级|0〉|1〉跃迁频率时,即ω1-ω0≈ωm,可以得到一位通用量子逻辑门.通过调节控制微波场的角频率ωm,幅度Vm和脉冲作用时间t,可以得到不同的一位量子逻辑门.     

Y-Ba-Cu-O系超导体的水解性研究

高转变温度T_c的Y—Ba—Cu—O系超导体是目前最引人注目的超导材料。这种超导体在液氮沸点温度以上有稳定的零电阻温度T_o。对于不同的Y、Ba和Cu组分比,只要采用相应的烧结条件,均能制备出T_c>90K的超导样品。我们在实验中发现,此种体系超导体无论组分如何,均有明显的水解特性,最终失去超导电性。水解的最终生成物由X射线衍射测定决定。另外,利用计算机对超导体完全水解的温度-时间关系进行了模拟计算。我们以组分比Y:Ba:Cu=1:2:3均匀混料,在850℃下预烧4小时(h),然后磨碎并过筛,压制成直径16mm、厚度1.5mm的圆片,在960℃下通氧烧结9小时,得到     

Y-Ba-Cu氧化物超导体的磁学特性的研究

用Faraday磁天平研究了77K附近YBCO超导体的磁学性质,表明实验制得的样品类似于第Ⅱ类超导体,并且在转变温度以上遵循Curie-Weiss定律。该样品的T_c为87.4K,转变宽度为3.1K。样品的组成、烧结和冷却条件等对超导特性均有影响。