紧束缚近似解释MgB_2超导电性

作者在BCS理论对于超导体电声耦合组成库珀对解释超导电性的基础上,从MgB2 能带结构出发,通过紧束缚近似理论对其的详细计算和系统分析,比较合理的解释了MgB2 的超导电性。     

MgB2薄膜的超导电性

采用平面波赝势方法计算了MgB2超导薄膜的电子结构.结果发现,表面层B(S)在费米能级处的态密度显著增强.在线性响应的密度泛函微扰理论框架下计算了MgB2薄膜的动力学性质及电-声子相互作用,分析了MgB2超导薄膜在Γ点的振动模的频率.结果发现,MgB2薄膜中的声子存在软化现象,并且声子的软化提高了电-声子相互作用,从而增强了薄膜的超导电性.     

无定形C掺杂对MgB2微结构和超导电性的影响

采用原位法粉末装管工艺制备了MgB2-xCx/Nb/Cu单芯线材.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(EMS)和物性测试仪(PPMS)等手段研究了无定形C掺杂对线材微观结构及超导电性的影响.结果显示,随着C掺杂量的增加,进入MgB2晶格的C含量增加,MgB2层间结构不变.样品性能达到实用化超导磁体要求,在温度30 K外场0.2 T条件下,C掺杂量x=0,0.05,0.10,0.15的样品临界电流密度分别达8.1×104,1.7×105,1.6×105和1.0×105A/cm2.实验表明最佳C掺杂量x在0.05与0.10之间.     

粉末套管法制备碳掺杂MgB2线材及其超导电性

采用原位粉末套管法制备了无定形碳掺杂MgB2/Nb/Cu超导线材。利用扫描电镜、输运法测试和磁测法等手段分析了无定形碳掺杂对超导线材的微观结构和超导电性的影响。结果表明,无定形碳掺杂降低了线材的临界转变温度,但可以显著提高超导线材的临界磁场和临界电流密度,750℃处理线材在20K下的不可逆场达到5.2T。实验结果表明,采用无定形掺杂原位粉末套管法可以制备出具有高临界电流密度的MgB2线材。     

多晶MgB2相形成中纳米尺寸硼粉的作用

原料硼粉在MgB2相形成中的作用已经利用原位高温电阻率(HT-ρT)的测量技术进行了研究.MgB2相形成中的起始转变温度Tonset和相转变完成温度TPF在完成了的热处理过程中已直接确定了.用纳米硼粉和镁粉制备MgB2样品(简称为NanoB-MgB2)时的Tonset和TPF这2个温度值分别是440和 490 ℃,类似于用微米硼粉和纳米镁粉制备MgB2样品(简称为MicroB-MgB2)的情况.这表明MgB2相形成的温度并不特别依赖于硼粉的尺寸.另外,烧结温度的上极限TN是750 ℃,在此温度下NanoB-MgB2样品的超导电性将丧失.此温度远低于用微米硼粉和毫米尺寸的镁粉制备的MgB2样品(简称为DM-MgB2)的TN= 980 ℃.把直接在650 ℃＜T N,烧结的样品与先在750 ℃下烧结,之后又再次重磨和处理后,并于富镁的环境中在650 ℃下再烧结处理的样品相比较,观察到了MgB2的不可逆的晶体结构转变.     

新型超导体MgB2电子结构与成键性质的第一性原理研究

对最新发现MgB2 超导体 (Tc≈ 39K)的电子结构及化学成键从能带结构、电子态密度DOS、价电子电荷密度分布等几个方面 ,采用LMTO方法进行了第一性原理研究 .同时对相关的同族二硼化物BeB2 、CaB2 电子性质的相似及差异给与阐述和比较 ,报告了SmB2 ,UB2 和LuB2 态密度的计算结果 ,并对它们的超导电性进行讨论与推测 .     

铁基对垂直作用于MgB2/Fe超导带材外场的影响

铁基二硼化镁（MgB2／Fe）超导线带材有望在20K-30K、低场下得到广泛应用．本文考虑到铁的磁导率与磁场关系的非线性，结合J-A磁滞回线方程，构建了MgB2／Fe超导带材内超导芯的磁场与外加磁场的关系的模型．通过数字计算，研究了铁基截面尺寸及不同铁基底对外场的影响，计算了影响大小与外加磁场大小的关系．这对于解释MgB2／Fe超导带材的临界电流与外场的关系、进一步分析其应用中的低频交流损耗都将具有一定意义．     

Zn掺杂对MgB2电子结构及超导转变温度的影响

建立Zn掺杂含量不同的6个MgB2模型Mg1-xZnxB2（x=0,1/18,1/16,1/12,1/8,1/6）,对模型进行参数优化,分析Zn掺杂对MgB2几何构型的影响;计算纯MgB2和x为1/6,1/8,1/12时掺杂模型的能带结构和态密度,对得到的结果进行分析和处理,并指出Zn掺杂时MgB2超导临界转变温度Tc变化的大致规律.根据强耦合BCS理论的Mc-Millan公式,推导第一性原理计算公式,计算Zn掺杂MgB2的超导临界转变温度Tc.     

新型超导体材料MgB2的电子结构随压强的变化关系

根据密度泛函理论运用全势能线性muffin-tin轨道（FP－LMTO：full-potential linear-muffin-tin-orbital)方法计算了不同压强下MgB2晶格常数发生变化时的电子结构的变化情况，得出态密度的倒数与临界温度的自然对数成线性关系，符合BCS理论，从而进一步证实了MgB2的超导机制为电一声子耦合BCS机制。     

超导电性及其在铁路上的应用

某些金属和合金,当温度接近绝对零度时,它们的电阻突然消失,这种现象称为超导电性。这篇文章叙述了超导电性的物理现象及超导电性的理论解释;讨论了有实用价值的第二类超导体,并着重讨论了非理想第二类超导体的钉扎作用。超导电性的应用很广。在铁路上,国外利用它制造了时速500公里的磁力悬浮列车,这种列车还处于试验阶段。本文介绍了磁力悬浮列车的基本原理及发展概况。我国在这方面的研究还刚开始,作者希望通过对超导电性及其在铁路上的应用的介绍,能对我国铁路上在这方面的研究有所帮助。