一、超导性超过130K的Hg-Ba-Ca-Cu-O体系（论文文献综述）
李淑甲[1]（2021）在《高压下材料的超导电性、电荷密度波与形貌依赖的电输运行为的演化》文中认为压力可以调节原子间距,加强相邻电子轨道的耦合程度,从而诱导材料的电子自旋状态、电子相互作用、电荷密度分布、能带结构等发生改变,这些微观电子结构的变化都可以通过材料宏观的电输运行为呈现出来。通过施加外部压力,诱导材料的晶体结构和电子结构发生奇异变化和新物象产生,可以极大地拓宽材料研究的维度,对于解决凝聚态物理中一些重要的问题,如对超导电性、拓扑结构、电荷和磁有序等现象的理解也有着十分重要的意义。本论文着眼于压力对材料超导电性、电荷分布和形貌依赖的导电性等几种与电输运有关的特殊性质的影响,基于金刚石对顶砧高压实验装置,利用高压X射线衍射、拉曼散射、电输运测量、电镜等探测技术,对几种代表性材料的高压下电输运和结构的演化行为进行研究,获得了一系列创新研究结果:1、研究了自旋阶梯型铁基化合物Ta Fe1+yTe3在高压下超导性和自旋的演化。在压力作用下,Ta Fe1+yTe3在～3GPa时经历了由反铁磁到铁磁序的自旋翻转,相变时强烈的自旋涨落诱导产生了超导相。铁磁序和超导电性共存至10GPa,之后长程磁有序消失,超导明显增强(Tsc升高),在26GPa出现最大超导转变温度Tsc=6.1K。高压结构研究表明,在Ta Fe1+yTe3中高压在不引起结构变化的情况下能独立调节材料的自旋结构和超导态,材料的磁有序态和超导态之间展现出既共存又相互竞争的复杂关系。我们的发现为理解铁基阶梯化合物中超导、磁性、晶体结构相互作用提供了新的实验依据。2、研究了层状电荷密度波材料1T”-Nb Te2在高压下电荷密度波和结构的演化。通过高压电输运、拉曼光谱、X射线衍射的原位检测,发现材料在20GPa左右出现了电荷密度波的崩溃,导致电子相互作用变弱和材料的能带拓扑结构发生了变化。电荷密度波的崩溃还伴随着晶体结构的变化,层内金属原子的聚合状态由三聚态变成了二聚态,不同于在其他过渡金属硫化物中观察到的压力对层间结构的调制,1T”-Nb Te2中压力是实现了对层内结构的调制,这是此类材料中新的结构相变机制。我们的研究有利于加深压力对二维材料中电荷密度波的调制以及电荷密度波与晶体结构之间的耦合作用的理解。3、对亚微米尺寸的催化材料Cu2O高压下相貌依赖电学性质和力学性质进行了研究。立方体、截角八面体和八面体Cu2O的电学性能表现出不同的压力依赖性,这是由于氧在Cu2O不同晶面上的选择吸附性和压力对材料表面/界面状态的调制共同作用导致的。在0.7-2.2、8.5、10.3和21.6GPa时电阻率的异常变化由压力诱导的结构相变造成。压致纳米化导致在15GPa时立方体和八面体样品,以及20GPa时截角八面体样品电阻率的急剧下降。截角八面体的力学性能优于立方体和八面体,这也为Cu2O在相关条件下的实际应用提供了依据。
刘玉[2]（2021）在《高压下富氢化合物超导性质的理论研究》文中提出自超导体被发现以来,由于其优越的电磁特性和广泛的应用前景,百余年来一直吸引着众多科学家的目光,寻找可实用化的高温超导材料也是人们一直努力的方向。BCS理论作为第一个成功解释超导现象的微观理论,为科学家们探索传统高温超导体提供了重要的理论基础。基于BCS理论,高德拜温度和强电子-声子耦合对提高声子介导超导体的临界温度至关重要。因此,作为原子质量最小的元素,金属化的氢被认为是高温甚至是室温超导的理想材料,但是氢在常压下是绝缘的。正如我们所知,高压条件可以改变材料的物性,是绝缘体-金属转变的有效手段。早在二十世纪三十年代,就有科学家讨论了氢在压力高于25万大气压时呈现出金属特征的可能性。1968年,Ashcroft明确指出,实现金属化的氢将是理想的高温超导体。然而大量的研究表明,固体氢金属化需要极高的压力条件,实现超导转变更是相当具有挑战性的。后来,Ashcroft教授从理论上扩展了先前对金属氢高温超导性的预测,他认为富氢材料（如第四主族氢化物）由于氢原子受到其他元素的“化学预压”作用,可能在较低的压力下实现金属化,同样可以作为高温超导体的候选材料。因此,作为金属氢的替代方案,许多实验和理论工作者开始致力于研究压缩氢化物的金属化和超导性质。本文通过晶体结构预测和第一性原理计算,对二元La-H体系和三元N-Si-H体系的高压相图、晶体结构、热力学及动力学稳定性、电子性质和超导性质等方面展开研究,具体内容如下:（1）我们利用基于粒子群优化算法的CALYPSO晶体结构预测软件对La-H化合物在0-150 GPa的晶体结构进行了系统的搜索。通过计算相对于单质La和H的形成焓发现了La-H体系中一些热力学稳定的化合物,并进一步研究了稳定化合物I4/mmm-La H4和P-1-La H5的电子性质和超导性质。电声耦合计算发现La H4和La H5的超导转变温度在150 GPa分别为74-85 K和42-53 K,其中电声耦合强度主要是由氢原子的振动模式贡献的,这对改善超导温度起决定性作用。（2）利用CALYPSO晶体结构预测软件探索了N-Si-H体系在300 GPa下的晶体结构,并结合第一性原理计算研究了体系的高压相图、电子性质和超导性质。理论研究发现,具有最低正形成焓的亚稳相NSi H11（空间群:P21/m）,其结构中包含了大量的H2单元,ELF计算显示出H2单元之间的弱共价键特征。我们的超导计算结果表明在300 GPa下NSi H11的超导转变温度约为110 K,是一种潜在的高温超导体。在高压下N原子与Si-H体系之间存在相互作用,这对提高Si-H体系的超导性质也具有一定的作用。我们目前的研究结果对进一步在高压下合成三元氢化物的实验研究提供了新的超导候选材料。
李鹤飞[3]（2021）在《氢化物和硼化物超导体的理论设计与物性研究》文中进行了进一步梳理超导体在多个领域具有潜在的应用前景和显着的学术价值,相关研究一直是凝聚态物理领域的焦点研究课题之一。近期,研究发现H3S的超导转变温度可达203 K,而LaH10的超导转变温度更高达250-260 K,这些高温超导体的重要发现为常规超导体的设计提供了重要契机,引领了氢化物的超导研究,发表了大量的理论和实验的学术工作。根据传统超导微观理论可知,材料的超导转变温度与其德拜温度可成正比,而德拜温度与物质质量成反比,所以通过对氢等一些轻质元素进行研究有望获得较高的超导转变温度。与其它典型碱金属元素不同,氢元素在常压下形成分子相,氢分子晶体是绝缘体。尽管如此,利用高压等外界条件进行研究,通过缩短氢原子间距,形成的高致密金属相结构,是高温超导体的有力候选结构。然而,金属氢的实验制备极具挑战,因此富氢化合物的研究吸引了大量科学工作者的广泛关注,这是因为在富氢化合物中氢元素处于“预压缩”状态,这使得体系的金属化压力被显着降低。不仅如此,该类化合物所形成的高密度相具有强的声子振动频率和大量电荷占据费米能级,显着增强了电子和声子的耦合,这是形成常规超导体的必要因素。因此,极有可能在富氢化合物或者轻质元素化合物中寻找到转变温度较高的超导材料。本文选取Ta-H、Th-H以及B-O等三种典型的轻元素化合物体系,使用了课题组自主研发的CALYPSO晶体结构方法和软件,结合基于密度泛函理论的第一性原理计算,进行了一系列的示范性研究,获得了如下创新性研究成果:首先,在100-400GPa对Ta–H体系的高压晶体结构进行了系统探索。在100GPa下发现了新型金属性单斜TaH5化合物,且在更高的压力下,发现了稳定的更富氢的TaH10,TaH14和TaH16等化合物。这些金属性富氢化合物的发现预示了Ta-H体系可能在高压下具有高的超导转变温度。据此,我们利用基于密度泛函微扰理论的电-声相互作用计算方法在100 GPa研究了TaH5的超导电性,结果表明TaH5的超导转变温度下为23 K。进一步又在300–400 GPa下对TaH10,TaH14和TaH16开展电-声相互作用计算,发现C2/m-TaH10的超导转变温度为91K,而C2/m-TaH14的超导转变温度为70 K,I4/mmm-TaH16的超导转变温度更是在400GPa时达到了195 K,接近了H3S的超导转变温度。这些结果表明,在极端压力下,具有较高超导转变温度的TaH16可在Ta-H体系中存在稳定,为高温超导材料的设计提供了理论知识储备。其次,我们研究了Th-H体系的高压结构与超导电性。早在20世纪70年代,实验科学家就对二元金属氢化物的超导电性展开了研究,发现在常压下含氢量最为丰富的Th4H15是超导体,其超导转变温度为9 K。因此,能否在Th-H体系中寻找到其它具有更高超导转变温度的超导体是一个值得探索的科学问题。我们的结构预测结果表明Th H3和Th2H7在常压下既是热力学稳定且呈现出金属性的。但由于氢元素仍然以分子的形式存在,电-声相互作用计算结果表明它们的超导转变温度分别只为6 K和0.4 K,仅与Th4H15相当。为了探索潜在的Th-H高温超导体,我们在更高的压力下展开了结构搜索,发现了一个可以在高压下稳定存在的富氢化合物Th H18。该化合物具有奇特的H36笼结构,其H–H键长在0.98–1.2（?）之间,接近氢原子相的1.0（?）,表明Th H18可能具有高超导转变温度。电-声相互作用计算从理论上证实了Th H18为潜在的高温超导体,其超导温度可达221 K。我们也提出了可将Th H18作为原型结构,用其它与Th具有相似原子半径和电负性的金属原子进行替换,从而有望获得更多高温超导体备选材料的设计方案。最后,我们设计了二维超导类硼烯材料B2O,并研究了拉伸应变对其电子性质、力学性质和超导电性的影响。二维超导材料在超导微纳器件中具有重要的潜在应用价值,如更小的便携式磁共振成像仪和在高精度的微型磁场探测器上实现单自旋的探测和控制等。目前,二维超导材料因其丰富的物理性质和潜在的应用价值已成为备受关注的前沿领域。硼烯是少有的金属性单原子层厚的二维材料,理论预言其超导温度可达10–20 K。但由于硼烯无法独立存在,需要设计可稳定存在的类硼烯材料以探索其在纳米电子学和超导微纳器件中的应用。基于第一性原理计算,我们设计了一个金属性类硼烯二维材料B2O,并发现此材料可以通过机械剥离法从范德瓦尔斯层状B2O体相材料中制备而成。通常情况下的单层B2O具有良好的力学性质,其杨氏模量可与石墨烯相比拟,更是在x和y方向上要优于单层硼烯材料,在y方向上要优于多层硼烯材料。其泊松比与单层硼烯相当但大于多层硼烯材料。电-声相互作用计算表明单层B2O依然具有超导电性,其超导转变温度为4.62 K,与硼烯类似。考虑x方向的拉伸应变后,单层B2O的泊松比由正变负,增强了其抗断裂能力,改善了其机械性能,可望提升其在复杂应力条件下的适用性。更重要的是,单层B2O的超导电性因为电声耦合的增强也得到了提升,超导转变温度升高至5.89 K。单层B2O的发现为设计基于硼烯的稳定二维超导材料并探索其在纳米电子学和超导微纳器件中的应用提供了参考。
徐淑香[4]（2021）在《过渡金属硫族化合物的高压研究》文中认为超导电性因具有零电阻、完全抗磁性等特点具有巨大的应用价值,因而对于超导材料的探索和调控有重要的研究意义。特别是层状的硫族化合物材料,通过化学掺杂以及施加物理压力等方式可以有效地探索或调控超导电性,有助于我们理解若干基础物理问题,例如多种竞争序及其对超导配对的贡献,超导电性和电荷密度波的依赖关系等。本论文利用高压、低温、磁场等物性测量实验手段,选取层状硫族化合物超导系列材料以及拓扑半金属Rh Sn为研究对象,研究了电荷密度波和超导的依赖关系等问题,取得的创新性实验结果如下:1、系统研究了过渡金属硫族化合物2H-TaSe2-xSx（x=0,0.2,1）单晶在压力下的电阻率、交流磁化率、高压X射线衍射等物性,获得了2H-TaSe2-xSx单晶完整的温度-压力相图。随着压力增加,电荷密度波逐渐被抑制,超导相变温度得到了明显的提升并在临界压力以上趋于饱和。这与先前报道的电荷密度波和超导电性随硫含量和单轴压力的演化相图不同,并且压力下的最高超导相变温度是常压下最佳硫掺杂样品的两倍。此外,通过比较压力和硫掺杂两种调控手段,我们发现物理压力和掺杂引起的化学压力都可以通过晶格收缩促使电荷密度波向超导相转化。不同的是,化学掺杂会引入晶格无序,无序散射能熔化电荷密度波,提供更多的电子用于超导配对,从而提高超导相变温度,但随着电荷密度波被完全抑制后,无序散射反而会破坏超导配对,从而降低超导相变温度。2、研究了无序性和静水压对2H-TaS2单晶的电荷密度波和超导相的影响。在常压下,随着无序散射的增加,电荷密度波逐渐被破坏并向低温移动,使更多电子参与超导配对,超导相逐渐增强。但随着电荷密度波的消失,过度的无序散射会通过杂质散射抑制超导相变温度（Tc）。在压力作用下,对于干净样品,超导Tc具有穹顶型的压力依赖关系,在临界压力处,电荷密度波塌缩,超导Tc达到最大值9.15 K,同时,温度幂指数明显降低,温度的二次方系数提升了一个量级,表明费米面态密度明显增加。另外,交流磁化率上也观测到了压力诱导的电荷密度波到超导相的转化,表明电荷密度波和超导相之间存在竞争关系。对于无序性强的样品,超导Tc也呈现穹顶型的压力依赖关系,但在整个压力范围内没有在电输运上观测到电荷密度波相变,这可能是因为存在一些短程的电荷密度波和超导相竞争。3、详细研究了1T-Cu0.03TiSe2单晶的电阻率、磁阻和霍尔电阻随温度以及压力的演化,获得了单晶的温度压力相图。随着温度的降低,1T-Cu0.03Ti Se2在150K附近发生了电荷密度波相变,但是霍尔系数的符号为负且保持不变,可能是因为Cu离子掺杂后,电子数增多,成为整个温区的主导载流子。随着压力的增加,电荷密度波逐渐被完全抑制,随后超导态才开始出现,其电荷密度波与超导态是一种相互竞争的关系。在电荷密度波被抑制前后,其主导载流子由电子变为空穴,迁移率明显提升,库勒斜率趋于饱和,表明Cu0.03Ti Se2的费米面结构发生了明显的改变。这表明电荷密度波的消失和超导相的出现与费米面的结构密切相关。4、我们用水热法生长了层状四方相结构的SnO单晶,并详细表征了单晶物性以及压力效应。在常压下SnO具有很强的各向异性:面内电阻率普遍展示出金属绝缘体相变,而面外电阻率呈绝缘性,其各向异性电阻率比值随温度降低快速升高,最大可达400。霍尔系数为正,表明SnO是空穴载流子占主导的窄带隙半导体。比热结果显示SnO中存在低能声子振动模。另外,不同制备温度制备的SnO单晶其金属绝缘体相变温度与晶格参数比c/a,Sn原子坐标,化学压力效应有关。在立方六面压砧提供的静水压力作用下,SnO的绝缘基态逐渐被抑制,在4 GPa附近完全金属化,金属态的低温电阻率拟合指数n随压力增加逐渐从2增加到3。我们进一步利用金刚石压砧在极低温环境下观测到压力诱导的穹顶型超导电性,其最高超导相变温度与多晶样品的值相差不大。另外我们还发现SnO单晶的上临界场只有500 Oe,暗示了该类超导体可能是声子调制的弱耦合超导体。5、详细研究了具有新型手性费米子的拓扑半金属Rh Sn单晶的高压电输运行为。在常压下,Rh Sn单晶具有大的正磁阻。Rh Sn的电阻率随压力增加轻微降低,并且低温电阻率在磁场下有轻微的上翘趋势,但是磁阻随压力增加单调下降。我们用双带模型拟合非线性霍尔电导率发现载流子浓度随压力变化不大但空穴迁移率明显降低,实验结果表明其空穴迁移率的显着降低与磁阻以及剩余电阻率的变化有着密切联系。
吕阳阳[5]（2020）在《超导磁通量子的纳米人工调控》文中进行了进一步梳理Abrikosov磁通量子一般出现在第二类超导体的混合态中,以量子化的磁感线形式穿过超导体,周围由超导环流围绕。磁通对周围条件的敏感,使得我们可以通过本征或人工的手段对其进行钉扎与调控。近几十年来,磁通动力学都一直是超导研究领域的重点之一。在基础研究方面,对磁通运动的分析,有助于我们透彻研究磁通运动的本质,熟悉各种材料的特性,加深对超导机制的理解。在实际应用方面,对磁通运动的操纵,可以极大地提高材料在高磁场情况下的超流承载能力,也可以用来发展新型超导电子学器件。本论文利用先进的微纳米加工技术,结合人工纳米缺陷钉扎、磁钉扎等多种磁通钉扎的手段,在三维磁场低温测量系统中对磁通量子进行调控与研究。主要的研究成果有:1.实现了受缺陷钉扎调控的超导整流效应。在超导薄膜微桥上引入了非对称的纳米孔洞阵列,成功实现磁通的巨整流效应,并且整流信号较之前文献报道增强三个数量级。器件受温度、磁场等外部条件的控制,具有高度的可调性。此外,通过伪直流电的输运测量分析,证实这种现象源于一种二极管效应的超导相变,为发展新型超导电子学器件提供了新的方法。2.研制了新型的超导磁通开关和磁通霍尔效应器件。将低温超导薄膜微桥与人工自旋冰结构相结合,制备相应的异质结构器件。利用纳米磁体组成可原位调节的磁荷阵列,通过磁作用的形式与磁通量子进行耦合。该器件可通过外加面内磁场进行原位调控,在保持其他条件不变的情况下,实现磁通量子运动模式的原位操纵。该器件不但实现了可开关的超导态,同时也能够实现可编程的磁通量子霍尔效应。3.探索了高温超导体中的磁钉扎效应。利用高温超导体Bi2Sr2Ca Cu2O8+δ与人工自旋冰相结合的异质结构,调控磁通在复杂环境中的运动机制。在矢量磁场系统中对其进行了细致的电磁输运测量,结果表现出了显着的磁通匹配效应,表明该异质结构器件在高温超导体中实现的可能性。4.研究了非常规电子系统中电子的运动行为,为发掘超导磁通与电荷结合的新型异质结构器件提供基础。测量了拓扑半金属Ce Bi中的磁阻现象,发现其各向异性磁阻与材料内部的磁化方向紧密相关,揭示了传导电子与材料磁性的关系。另一实验发现了二维电子气中反常的非线性纵向磁阻,论证其起因是电子的弱局域化和杂质散射导致的,表明了传导电子与测量电流强度间的关系。这些工作为我们未来设计超导与电子材料相结合的异质结构器件,以及开展超导磁通与电荷相互作用的研究提供了基本的知识和经验积累。
赵万利[6]（2020）在《FeSe超导薄膜的电输运性质研究》文中研究表明在所有铁基高温超导体中,四方相β-FeSe的组成成分和晶体结构最为简单,因此,自FeSe超导体被发现以来,就成为新型铁基超导材料的研究热点之一。FeSe超导体为反PbO型结构,只含有Fe-Se层,层内Fe原子与Se原子通过共价键互相结合,层与层之间具有较弱的范德瓦尔斯相互作用,因此FeSe薄膜具有丰富的物理现象。目前,在FeSe薄膜中仍然存在许多新的物理现象和未解释清楚的物理问题。本文采用磁控溅射的方法在MgO（100）衬底上沉积了一系列FeSe薄膜,并对其微观结构和电输运性质进行了系统研究。首先,本文通过磁控溅射法研究制备条件对FeSe薄膜微观结构和超导性质的影响。研究发现,当薄膜厚度为～300 nm时,FeSe薄膜表现出完全超导特性,超导转变温度～8 K。当薄膜厚度减小到～60 nm时,FeSe薄膜开始出现杂相,晶粒分布不均匀,超导性消失,绝缘体导电特性增强。通过改变FeSe薄膜的无序度调控了外延FeSe薄膜的超导-绝缘体转变,将其看作二维体系,表现完全超导性的FeSe薄膜的正常态方块电阻为6.26 kQ,与非晶超导薄膜或超导颗粒膜中报道的阈值6.45 kΩ基本一致。同时,研究了 FeSe薄膜的超导电性在磁场作用下的变化。采用热激活效应引起的磁通蠕动（TAFF）理论分析了在磁场作用下,超导转变区域出现的展宽效应,发现FeSe薄膜在磁场作用下的磁通钉扎行为发生了单磁通跳跃到集体磁通蠕动的转变,该转变对应的磁场约为2T。其次,本文研究了具有完全超导性的外延FeSe薄膜的二维超导特性。通过测量FeSe薄膜在不同磁场下的电流-电压（I-V）特性曲线,发现在零磁场下,当I→0时,I-V特性曲线遵循指数关系:V ∝Iα,当T=4.7 K时,α=3,即FeSe薄膜在～4.7 K 发生了 Berezinskii-Kosterlitz-Thouless（BKT）转变,另外,在转变温度TBKT附近,薄膜方块电阻Rs与温度T的关系,满足Halperin-Nelson公式,通过拟合得到TBKT=5.0 K。两种方法得到的TBKT基本一致,上述结果证明FeSe薄膜存在BKT相变。最后,本文研究了厚度～360 nm的FeSe外延薄膜超导转变区域在不同磁场下的变温I-V特性。当磁场大小为0.1T ≤μ0H≤6T时,利用涡旋玻璃标度理论对电场-电流密度（E-J）曲线进行分析,发现E-J数据被标度分成上下两个分支,分别符合涡旋液体态和涡旋玻璃态的特征。在涡旋玻璃标度理论拟合中,维数D只能取2,说明FeSe薄膜中发生了从涡旋液体态到准二维涡旋玻璃态的相变。
高建华[7]（2020）在《La1.89Ce0.11CuO4/YBa2Cu3O7-δ双层超导薄膜的制备及电学特性研究》文中进行了进一步梳理本文研究了溶胶凝胶法（sol-gel）和脉冲激光沉积法（PLD）制备La1.89Ce0.11CuO4（LCCO）超导薄膜的制备工艺及其微细图形的加工工艺,获得了具有共格外延特性的La1.89Cc0.11CuO4/YBa2Cu3O7-δ（LCCO/YBCO）双层超导结构,并研究了其电学特性。其主要研究内容如下:（1）研究了脉冲激光沉积法制备LCCO中热处理温度、气氛和退火温度等参数对LCCO超导薄膜结构和超导电学性能的影响,得到了 700℃热处理温度、30Pa氧气和600℃退火的最优工艺,R-T测试表明其超导转变温度约为24K。（2）在YBCO上制备了 LCCO超导薄膜,R-T测试发现双层超导薄膜中YBCO的超导转变温度约为45K,LCCO在16K附近发生超导转变但电阻没有最终变为零。对LCCO/YBCO双层结构的紫外辐照测试表明,该结构有明显的光生伏特现象,超导转变时界面势垒的变化使得光电压和光光电流出现一个跳变现象,分析认为是由于其界面由PN结特性转变为肖特基特性。（3）以硝酸镧、乙酸铜和硝酸铈作为起始原料,甲醇作为溶剂配置了稳定的LCCO溶液。研究了热处理温度、热处理气氛和湿气等因素对LCCO薄膜生长结构的影响,在650℃热处理温度、先氮氧混合气后纯氮气的工艺下获得了纯T’相的LCCO超导薄膜。（4）以苯甲酰丙酮（BzAcH）,乙酰丙酮（AcAc）或2,2’-联吡啶（BPY）为化学改性剂制备了三种LCCO光敏溶胶。研究了上述化学改性剂和超导溶胶的螯合分解机制。紫外曝光实验表明曝光后螯合物被分解,分解产物在有机溶剂中的溶解度大大降低。利用这种溶胶的自感光特性,制备了 LCCO薄膜微细图形,三种感光剂中BzAcH制备的制备的图形精度最高。BPY的图形精度最低。XRD图谱和R-T曲线表明,上述化学改性剂的添加对LCCO的结构和超导性能没有影响,是一种简单高效的无损微细加工方法。
张富翔[8]（2020）在《含有萤石型Th2N2层的过渡金属准二维化合物中的化学压力效应研究》文中研究说明自1986年发现铜基高温超导体以来,非常规超导电性和反铁磁态之间存在关联已经成为学界共识。一个普遍接受的物理图像是母体化合物中反铁磁（AFM）基态被压制后出现的磁性涨落在超导电子配对中起到关键作用。基于这一基本思想,寻找适当的反铁磁基态的母体并设法调控其中的反铁磁态,成为探索新型超导体的有效途径。2008以来的铁基超导体的研究历程再一次证明了上述方法的有效性。因此寻找新的可能的反铁磁超导母体成为探索新型超导体的关键。2016年,我们课题组成功合成了一种新的1111型铁基超导体Th Fe As N。与绝大部分铁砷超导体不同的是,该化合物中不存在常见的反铁磁自旋密度波基态,且无需掺杂即可实现超导电性。后续研究表明,Th2N2层的引入产生了c轴方向内建化学压力的效应。该效应在其他含有Th2N2层的同构化合物中广泛存在,并可能是导致这种奇异特性的原因。据此,本论文的工作主要分为以下两个方面:一、我们成功合成了一系列含有Th2N2层的1111层锰基化合物Th Mn Pn N（Pn=P、As和Sb）。磁测量显示Th Mn PN、Th Mn As N样品分别在36 K、52 K时出现磁化率尖峰,但中子衍射数据表明,在室温下已经建立了C型AFM有序,表明体系发生第二次反铁磁转变。此外,磁化率和比热都表明体系中d电子出现了部分离域。这些性质在1111型锰系化合物中是相当独特的,表明Th2N2层引入的化学压力效应使Th Mn Pn N体系晶格中的锰离子出现反铁磁不稳定性。二、我们试图通过在Th Fe As N的砷位点掺杂磷来提高晶格中的化学压力。物性测量表明,随着磷的掺杂,晶胞呈现预期逐渐缩小的趋势。此外,在Th Fe As1-xPxN掺杂相图中观察到三个隔离的超导区域,这与La Fe As1-xPxO的掺杂相图中仅发现两个超导区域形成鲜明对比。
陈旭[9]（2020）在《几种新型超导和相关材料的探索与物性研究》文中研究表明探索新型超导材料是推动凝聚态理论发展和超导体应用的重要源泉之一。铜基和铁基高温超导体的发现更是在世界范围内掀起了高温超导的研究热潮。目前,虽然对于铜基和铁基超导体的机理一直没有达成共识,但是大量的研究表明调控物性决定单元的结构配位会强烈影响电子轨道排布以及相关的超导性质。要深入研究铜基和铁基超导体的内在关系,理解高温超导的微观机理,就需要探索除Cu O2和Fe2X2层以外的新型配位形式的超导体系,尝试构建Cu基和Fe基超导体之间的“纽带”,为解决高温超导机理等科学问题提供材料基础和研究对象。本论文主要利用变化的共价键对结构配位或维度的影响规律,开展了新型超导体系的探索和制备工作,并针对其在超导方面的物理性质进行系统的表征与分析,为理解超导的机制提供了具体的研究对象。首先,在探索包含有Cu As基新型配位形式的化合物中,我们合成了三种全新的层状超导体RE2Cu5As3O2（RE=La,Pr,Nd）,其中Cu与As配位后形成新型[Cu5As3]2-单元。La2Cu5As3O2（La2532）在0.63K显示出超导转变,而Pr2Cu5As3O2（Pr2532）和Nd2Cu5As3O2（Nd2532）是非超导相。令人惊讶的是,在磁性Ni元素很宽范围内的掺杂下（0<x<0.6）,其相图中出现了穹顶状的超导转变温度（Tc）变化,并且体系表现出与铜基超导体十分不同的超导演化。本论文结果证明磁性Ni元素掺杂与结构异常在诱导超导中起到至关重要的作用。另一方面,在Cu掺杂的RE2Ni5As3O2（RE=Ce,Sm）体系中未观察到超导特性,这可能与As原子高度（h1）的异常突变有关。此外,我们发现了一系列具有特殊配位形式的Cu基化合物。其次,在探索包含有Au/Pd过渡金属的新型配位形式的化合物中,我们制备出准二维的新型超导体Au Te2Se4/3。高分辨原子图像揭示了,通过负电性Se的引入成功将无序的Au Te2在原子尺度上排列成规则的（Au,Te,Se）立方体,它们之间的Te-Te键长分别为3.18?和3.28?。此外,体系具有2.85K的超导特性以及Berezinsky-Kosterlitz-Thouless（BKT）拓扑相变,证明Au Te2Se4/3具有二维超导性质。另一方面,我们制备出了Pd3Te2超导体,并证明了5配位的Pd同样具有超导特性。此外,我们成功制备出一种含有特殊As-As共价键的1111体系化合物Ln Pd As O（Ln=La,Ce,Pr）。最后,我们制备了三个Ba掺杂的Sr Fe2As2-yPy（y=0.5,0.7,1.0）化合物,研究了等价掺杂对结构演变、自旋密度波（SDW）和超导特性（SC）的影响规律。发现当y=0.5时,SDW和SC可以共存,当y=0.7时,Tc先降低然后趋于饱和。然而,当y=1.0时,体系表现出穹顶状的Tc。其中阴离子高度(hpn)接近1.308时,Tc达到最大值。从构建的hpn与Pn-Fe-Pn角的超导电子相图中可以看出,对Fe As基超导体等价掺杂时,hpn与Tc直接相关。
魏诗琪[10]（2020）在《自旋—轨道耦合对混合超导与铁磁共存模型的影响》文中提出超导现象是凝聚态物理中最重要的现象之一,各向同性的s波超导基于电子-声子耦合机制而产生,其微观机制已被BCS理论完美的诠释。然而,常规BCS理论具有一定的局限性,难以揭示非常规超导体的超导电性,尚且需要进一步的理论研究。同时,一些非常规超导体由于自旋-轨道耦合作用的存在而呈现出了丰富又奇异的物理现象,比如混合宇称、拓扑绝缘态以及反常量子自旋霍尔效应等。为了深入探究自旋-轨道耦合作用对非常规超导电性的影响,本文主要利用代数方法,对Rashba和Dresslhaus两种类型自旋-轨道耦合作用共存时的超导配对对称性及超导低温特性进行了研究。主要研究内容和结论如下:（1）首先,我们建立了一个含有自旋-轨道耦合作用的二维（s+p）波混合超导与铁磁共存模型。基于SO（5）对称性原理,将平均场近似下的体系哈密顿量用SO（5）李代数表示成一个十维线性型结构。在此基础上,引入相应的相干态算子通过幺正变换来实现哈密顿量的对角化,从而推导出了准粒子激发谱以及混合体系的本征值和本征态。（2）其次,我们使用Bogoliubov变换建立了自洽的超导能隙方程并对几种特殊情况进行了讨论。结果显示,在自旋-轨道耦合作用及Zeeman效应影响下,当仅有s波配对势时,超导能隙函数表现为自旋单态的s波超导与铁磁共存。当仅有p波配对势时,超导能隙函数表现为自旋三重态的p波超导与铁磁共存。最后在s波和p波配对势同时存在时,超导能隙函数则表现为自旋单态的s波和自旋三重态的p波混合超导与铁磁共存。但当自旋-轨道耦合相互作用不存在时,自旋三重态配对消失,此时超导能隙函数则表现为单带的s波配对。（3）最后,我们利用超导准粒子态密度和低温电子比热分析并判断了超导能隙拓扑结构及其配对对称性。结果表明,在自旋-轨道耦合作用及Zeeman效应影响下,超导准粒子能带发生劈裂。在仅有s波配对势时,超导能隙不具有拓扑稳定性并受到Zeeman场的调制。当μBB<△s时,自旋-轨道耦合及Zeeman效应能够诱导无节点的s±波;而当μBB ≥△s时,超导的贡献主要来源于空穴型费米面,形成有节点的s波超导。在仅有p波配对势时,超导能隙具有稳定的线节点,且表现为自旋三重态p波配对。而对于（s+p）混合配对势而言,超导能隙的拓扑结构也会受到Zeeman场的调制,能隙节点不能稳定存在。在μBB<△s条件下,超导能隙出现间隙,超导配对方式以自旋单态配对为主。而在μBB≥ △s条件下,Zeeman场会对自旋单态配对的超导电性有抑制作用,从而使超导能隙出现节点,超导配对方式则以自旋三重态配对为主。此外,在无自旋-轨道耦合相互作用及Zeeman效应影响下,超导能隙将完全打开,并表现为各向同性的s波超导。
二、超导性超过130K的Hg-Ba-Ca-Cu-O体系（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、超导性超过130K的Hg-Ba-Ca-Cu-O体系（论文提纲范文）
（1）高压下材料的超导电性、电荷密度波与形貌依赖的电输运行为的演化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超导电性 |
| 1.1.1 超导电性的发展 |
| 1.1.2 超导电性基本特征和分类 |
| 1.1.3 几类超导材料 |
| 1.2 电荷密度波 |
| 1.2.1 电荷密度波的起源 |
| 1.2.2 电子强关联体系中的电荷密度波 |
| 1.3 过渡金属硫族化合物 |
| 1.3.1 过渡金属硫族化合物的晶体结构和能带结构 |
| 1.3.2 过渡金属硫族化合物中的电荷密度波 |
| 1.4 本论文的研究目的与意义 |
| 1.5 本论文的主要内容 |
| 第二章 高压与低温电输运实验技术简介 |
| 2.1 金钢石对顶砧(DAC)装置及其使用方法 |
| 2.2 高压低温电输运实验测量方法 |
| 2.2.1 高压电输运实验方法 |
| 2.2.2 低温电磁学测量系统 |
| 第三章 高压下TaFe_(1+y)Te_3的超导电性和磁性研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 TaFe_(1+y)Te_3常压结构表征和电阻 |
| 3.3.2 TaFe_(1+y)Te_3压致超导转变 |
| 3.3.3 TaFe_(1+y)Te_3高压结构研究 |
| 3.3.4 TaFe_(1+y)Te_3高压霍尔效应研究 |
| 3.3.5 TaFe_(1+y)Te_3的P-T相图 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高压下NbTe_2的结构和电荷密度波研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 NbTe_2常压表征 |
| 4.3.2 NbTe_2高压结构相变 |
| 4.3.3 NbTe_2高压和高温拉曼研究 |
| 4.3.4 NbTe_2的高压电输运、霍尔效应和磁阻研究 |
| 4.3.5 NbTe_2高压相的焓值和能带计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 高压下Cu_2O形貌依赖的电输运和力学性质 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 常压样品表征 |
| 5.3.2 不同形貌Cu_2O的常压光电子能谱 |
| 5.3.3 高压下不同形貌Cu_2O的电输运和相变研究 |
| 5.3.4 不同形貌Cu_2O卸压样品的扫描和透射电镜研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间完成的学术论文 |
| 致谢 |
（2）高压下富氢化合物超导性质的理论研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 高压科学 |
| 1.1.1 高压科学研究的意义 |
| 1.1.2 高压科学研究的发展 |
| 1.1.3 计算物理对高压科学的意义 |
| 1.2 超导材料 |
| 1.2.1 超导体简介 |
| 1.2.2 超导体的发展 |
| 1.3 氢化物高温超导体的研究现状 |
| 1.3.1 二元富氢化合物高温超导体 |
| 1.3.2 三元富氢化合物高温超导体 |
| 1.4 论文研究的内容及意义 |
| 第二章 理论依据和计算方法 |
| 2.1 绝热近似 |
| 2.2 Hartree-Fock近似 |
| 2.2.1 Hartree方程 |
| 2.2.2 Hartree-Fock方程 |
| 2.3 密度泛函理论 |
| 2.3.1 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.3.2 Kohn-Sham方程 |
| 2.4 交换关联泛函 |
| 2.5 晶体结构预测 |
| 2.5.1 粒子群优化算法 |
| 2.5.2 CALYPSO软件 |
| 2.6 超导理论 |
| 2.6.1 电子-声子相互作用 |
| 2.6.2 Cooper电子对 |
| 2.6.3 BCS理论 |
| 2.6.4 McMillan方程 |
| 第三章 La-H化合物的高压结构及超导性质研究 |
| 3.1 背景介绍 |
| 3.2 计算细节 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高压下N-Si-H化合物的超导性研究 |
| 4.1 背景介绍 |
| 4.2 计算细节 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（3）氢化物和硼化物超导体的理论设计与物性研究（论文提纲范文）
| 论文提要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超导材料的研究现状 |
| 1.2 高压对超导研究的重要性 |
| 1.3 本文选题的目的及意义 |
| 第二章 理论依据 |
| 2.1 密度泛函理论 |
| 2.1.1 绝热近似 |
| 2.1.2 哈特利-福克(Hartree-Fock)近似 |
| 2.1.3 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.1.4 Kohn-Sham方程 |
| 2.1.5 交换关联函数 |
| 2.1.6 赝势平面波计算方法 |
| 2.2 原子核的运动问题 |
| 2.2.1 准简谐近似 |
| 2.2.2 线性响应理论 |
| 2.2.3 密度泛函微扰理论 |
| 2.3 电声耦合和超导态 |
| 2.3.1 电声相互作用 |
| 2.3.2 Bardeen-Cooper-Schrieffer理论 |
| 2.3.3 McMillan方程 |
| 2.4 晶体结构预测 |
| 2.4.1 粒子群优化算法 |
| 2.4.2 CALYPSO结构预测方法 |
| 第三章 金属富氢化合物高压结构和物性的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算细节 |
| 3.3 Ta-H体系的高压结构和物性的研究 |
| 3.3.1 结果与讨论 |
| 3.3.2 小结 |
| 3.4 Th-H化合物高压超导电性的研究 |
| 3.4.1 结果与讨论 |
| 3.4.2 小结 |
| 3.5 对比与总结 |
| 第四章 单层B2O的超导电性与力学性质 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 计算方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 单层B2O的剥离能与稳定性 |
| 4.3.2 单层B2O的力学性质 |
| 4.3.3 单层B2O的超导电性 |
| 4.4 总结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读研究生期间公开发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）过渡金属硫族化合物的高压研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超导电性简介 |
| 1.1.1 超导态的基本特征 |
| 1.1.2 超导体的研究进展 |
| 1.1.3 高压下超导电性研究 |
| 1.2 电荷密度波 |
| 1.2.1 电荷密度波的定义 |
| 1.2.2 常见的电荷密度波体系 |
| 1.2.3 电荷密度波主要机制 |
| 1.3 过渡金属硫族化合物简介 |
| 1.3.1 晶体结构及物性表征 |
| 1.3.2 物性调控手段和研究进展 |
| 1.4 拓扑半金属简介 |
| 1.4.1 拓扑半金属及其分类 |
| 1.4.2 拓扑半金属的研究进展 |
| 1.5 本论文研究内容和意义 |
| 第2章 实验方法介绍 |
| 2.1 常压物性表征系统 |
| 2.1.1 XRD表征 |
| 2.1.2 电输运表征 |
| 2.1.3 磁性性质表征 |
| 2.1.4 比热分析 |
| 2.2 高压物性测试系统 |
| 2.2.1 常用高压装置 |
| 2.2.2 压力标定 |
| 2.2.3 压力下物性表征手段 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 2H-TaSe_(2-x)S_x的单晶生长和静水压力效应研究 |
| 3.1 2H相的电荷密度波材料的介绍 |
| 3.2 2H-TaSe_(2-x)S_x的单晶生长 |
| 3.2.1 单晶生长介绍 |
| 3.2.2 结构和组分分析 |
| 3.3 2H-TaSe_(2-x)S_x的压力效应研究 |
| 3.3.1 电输运 |
| 3.3.2 交流磁化率 |
| 3.3.3 超导压力相图 |
| 3.4 研究小结 |
| 第4章 2H-Ta S_2单晶的无序性和静水压力效应研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验结果和讨论 |
| 4.2.1 电输运 |
| 4.2.2 交流磁化率 |
| 4.2.3 超导压力相图 |
| 4.3 研究小结 |
| 第5章 3d过渡金属硫化物1T-Cu_xTi Se_2的压力效应研究 |
| 5.1 1T-相的电荷密度波材料的介绍 |
| 5.2 1T-CuxTi Se_2的压力效应研究 |
| 5.2.1 电输运 |
| 5.2.2 磁阻和霍尔效应分析 |
| 5.2.3 超导压力相图 |
| 5.3 研究小结 |
| 第6章 SnO单晶的物性表征及压力效应研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 SnO的单晶生长 |
| 6.2.1 单晶生长介绍 |
| 6.2.2 结构和组分分析 |
| 6.2.3 电输运和霍尔效应 |
| 6.2.4 比热分析 |
| 6.2.5 小结 |
| 6.3 SnO的压力效应研究 |
| 6.3.1 电输运-CAC |
| 6.3.2 电输运-DAC |
| 6.3.3 超导压力相图 |
| 6.4 研究小结 |
| 第7章 拓扑半金属Rh Sn的高压输运性质研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验结果和讨论 |
| 7.2.1 电输运 |
| 7.2.2 磁阻分析 |
| 7.2.3 霍尔效应分析 |
| 7.3 研究小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）超导磁通量子的纳米人工调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超导概述 |
| 1.1.1 超导特性 |
| 1.1.2 超导历史 |
| 1.2 超导磁通 |
| 1.2.1 特征参数 |
| 1.2.2 磁通运动 |
| 1.2.3 磁通观测 |
| 1.3 磁通钉扎 |
| 1.3.1 钉扎原理 |
| 1.3.2 打孔阵列 |
| 1.3.3 磁性颗粒 |
| 1.4 本论文主要工作 |
| 第二章 实验方法与测试系统 |
| 2.1 测试原理 |
| 2.2 微加工技术 |
| 2.3 矢量磁场输运测试系统 |
| 2.4 Python编程与控制 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 超导体缺陷钉扎及整流效应 |
| 3.1 超导整流效应 |
| 3.2 样品设计与制备 |
| 3.2.1 样品设计 |
| 3.2.2 制备流程 |
| 3.3 实验结果分析 |
| 3.3.1 整流效应 |
| 3.3.2 实验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 超导体磁钉扎与应用 |
| 4.1 人工自旋冰 |
| 4.2 样品设计与制备 |
| 4.2.1 样品设计 |
| 4.2.2 制备流程 |
| 4.3 样品表征 |
| 4.3.1 可开关超导态 |
| 4.3.2 可编程磁通霍尔效应 |
| 4.4 高温超导体中的磁钉扎 |
| 4.4.1 样品制备 |
| 4.4.2 测量表征 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 电子系统与磁阻 |
| 5.1 CeBi中的各向异性磁阻 |
| 5.2 2DEG中的负磁阻 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间发表论文 |
| 致谢 |
（6）FeSe超导薄膜的电输运性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 前言 |
| 1.1 铁基高温超导体的发现 |
| 1.2 FeSe超导体的超导特性 |
| 1.3 FeSe超导薄膜的研究进展 |
| 1.3.1 衬底对FeSe薄膜超导电性的影响 |
| 1.3.2 化学计量比对FeSe薄膜超导电性的影响 |
| 1.3.3 厚度对FeSe薄膜超导电性的影响 |
| 1.4 层状高温超导体的超导特性 |
| 1.5 本论文的主要工作 |
| 第2章 样品的制备与表征方法 |
| 2.1 FeSe薄膜的制备方法 |
| 2.1.1 磁控溅射基本原理 |
| 2.1.2 FeSe薄膜的制备条件 |
| 2.2 样品性质的表征 |
| 2.2.1 形貌表征 |
| 2.2.2 结构表征 |
| 2.2.3 厚度表征 |
| 2.2.4 成分分析 |
| 2.2.5 电输运性质测量 |
| 第3章 FeSe薄膜的制备及超导电性 |
| 3.1 制备条件对FeSe薄膜的晶体结构及电输运性质的影响 |
| 3.1.1 溅射功率的影响 |
| 3.1.2 沉积温度的影响 |
| 3.1.3 薄膜厚度的影响 |
| 3.2 FeSe超导薄膜的超导-绝缘体转变 |
| 3.3 FeSe超导薄膜的电输运性质 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 FeSe超导薄膜的二维超导特性研究 |
| 4.1 FeSe薄膜中的超导电性 |
| 4.2 FeSe超导薄膜中的BKT转变 |
| 4.3 FeSe超导薄膜的准二维涡旋液体-玻璃相变 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）La1.89Ce0.11CuO4/YBa2Cu3O7-δ双层超导薄膜的制备及电学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 超导的发现 |
| 1.2 电子型超导体 |
| 1.3 电子型超导体的研究现状和制备方法 |
| 1.3.1 电子型超导体的研究现状 |
| 1.3.2 LCCO薄膜的制备方法 |
| 1.4 多层超导异质结 |
| 1.5 本文的研究目的及意义 |
| 1.6 本文的研究内容 |
| 第二章 实验方案 |
| 2.1 实验技术路线图 |
| 2.2 实验药品和设备 |
| 2.3 薄膜分析表征及制备设备 |
| 第三章 实验结果及分析 |
| 3.1 脉冲激光法制备LCCO薄膜 |
| 3.1.1 LCCO薄膜的热处理工艺研究 |
| 3.1.2 LCCO薄膜的性能测试 |
| 3.2 LCCO/YBCO复合结构的制备及性能研究 |
| 3.2.1 LCCO/YBCO双层超导结构的制备 |
| 3.2.2 LCCO/YBCO双层超导结构的性能测试 |
| 3.3 溶胶-凝胶法制备LCCO薄膜 |
| 3.3.1 LCCO溶胶配置 |
| 3.3.2 溶胶-凝胶法制备LCCO的工艺流程 |
| 3.3.3 溶胶-凝胶法制备LCCO薄膜 |
| 3.4 LCCO薄膜的微细图形研究 |
| 3.4.1 LCCO感光溶胶的配制及原理 |
| 3.4.2 LCCO感光溶胶的紫外吸收图谱 |
| 3.4.3 LCCO薄膜的光敏特性 |
| 3.4.4 LCCO薄膜的微细图形加工 |
| 第四章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（8）含有萤石型Th2N2层的过渡金属准二维化合物中的化学压力效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超导的由来 |
| 1.1.1 气体液化发展历程 |
| 1.1.2 零电阻现象 |
| 1.2 超导的定义和性质 |
| 1.3 超导理论的发展 |
| 1.3.1 二流体模型 |
| 1.3.2 London方程的建立 |
| 1.3.3 Pippard理论 |
| 1.3.4 金兹堡-朗道方程(GL) |
| 1.3.5 同位素效应 |
| 1.3.6 BCS(Bardeen–Cooper–Schrieffer)理论 |
| 1.4 超导材料的发展史 |
| 1.4.1 铜氧化合物超导体 |
| 1.4.2 铁基超导体 |
| 1.5 其它过渡金属材料的探索 |
| 1.5.1 铬基化合物的探索 |
| 1.5.2 镍基化合物的探索 |
| 1.5.3 锰基化合物的探索 |
| 1.6 本论文的选题依据及主要研究内容 |
| 第二章 物性的测量表征手段 |
| 2.1 X射线衍射 |
| 2.1.1 X射线衍射仪构造 |
| 2.1.2 X射线衍射仪原理 |
| 2.1.3 粉末样品固定方式 |
| 2.1.4 X射线衍射数据结构精修 |
| 2.2 中子散射 |
| 2.3 低温电阻的测量 |
| 2.4 磁性的测量 |
| 2.5 比热的测量 |
| 第三章 ThMnPnN(Pn=P,As,Sb)合成与物性研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 样品的合成 |
| 3.2.1 样品制备实验仪器与试剂 |
| 3.2.2 金属Th制备 |
| 3.2.3 Th_3N_4的制备 |
| 3.2.4 高温烧结 |
| 3.3 物性的测量 |
| 3.4 测试结果与分析 |
| 3.5 化学压力效应讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 ThFeAs_(1-x)P_xN相图中化学压力效应研究 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 样品制备 |
| 4.2.1 样品制备实验仪器与试剂 |
| 4.2.2 前驱物的制备 |
| 4.2.3 高温烧结 |
| 4.3 测试结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间公开发表的论文 |
| 致谢 |
（9）几种新型超导和相关材料的探索与物性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超导体的发现 |
| 1.2 常规超导体的机理 |
| 1.3 非常规超导体的发展 |
| 1.3.1 铜基氧化物超导体简述 |
| 1.3.2 铁基超导体简述 |
| 1.3.3 其他新型过渡族金属超导体简述 |
| 1.4 结构配位对能带的影响 |
| 1.5 选题意义及内容安排 |
| 第2章 实验技术路线,原理及方法 |
| 2.1 探索新型超导体技术路线 |
| 2.2 样品制备 |
| 2.2.1 固相粉晶制备 |
| 2.2.2 固相单晶生长 |
| 2.3 结构解析 |
| 2.3.1 X射线粉晶衍射 |
| 2.3.2 Rietveld方法精修粉晶结构 |
| 2.4 物性测试(PPMS) |
| 第3章 新型CuAs基超导体系的合成,结构与物性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 RE_2Cu_5As_3O_2样品的制备与表征 |
| 3.2.1 RE_2Cu_5As_3O_2体系的制备 |
| 3.2.2 RE_2Cu_5As_3O_2的结构解析 |
| 3.2.3 RE_2Cu_5As_3O_2的电磁特性与相变 |
| 3.2.4 RE_2Cu_5As_3O_2掺杂Ni的结构分析 |
| 3.2.5 RE_2Cu_5As_3O_2掺杂Ni的电磁特性 |
| 3.2.6 RE_2Cu_5As_3O_2掺杂Ni的相图 |
| 3.2.7 RE_2Cu_5As_3O_2的能带计算 |
| 3.3 RE=Ce,Sm体系样品的表征 |
| 3.3.1 RE_2Ni_5As_3O_2 (RE=Ce,Sm)体系的结构与物性 |
| 3.3.2 RE_2(Ni_(1-x)Cu_x)_5As_3O_2 (RE=Ce,Sm)体系的结构分析 |
| 3.3.3 RE_2(Ni_(1-x)Cu_x)_5As_3O_2 (RE=Ce,Sm)体系的电磁特性 |
| 3.4 其他新型Cu基化合物体系的研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 新型金基、钯基超导体的合成,结构与物性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 AuTe_2Se_(4/3)样品的制备与表征 |
| 4.2.1 AuTe_2Se_(4/3)单晶的制备 |
| 4.2.2 AuTe_2Se_(4/3)晶体结构解析 |
| 4.2.3 AuTe_2Se_(4/3)的二维超导特性 |
| 4.2.4 AuTe_2Se_(4/3)的能带计算与价态 |
| 4.3 Pd_3Te_2样品的制备与表征 |
| 4.3.1 Pd_3Te_2纯相的制备及结构 |
| 4.3.2 Pd_3Te_2的电磁特性 |
| 4.3.3 Pd_3Te_2的能带计算 |
| 4.4 LnPdAsO体系的合成与结构解析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 122铁砷基超导体系物性决定单元的电中性调控 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Sr_(1-x)Ba_xFe_2As_(2-y)P_y体系的制备 |
| 5.3 Sr_(1-x)Ba_xFe_2As_(2-y)P_y体系的结构 |
| 5.4 Sr_(1-x)Ba_xFe_2As_(2-y)P_y体系的电磁特性 |
| 5.5 Sr_(1-x)Ba_xFe_2As_(2-y)P_y体系的相图分析 |
| 5.6 Sr_(1-x)Ba_xFe_2As_(2-y)P_y体系的能带计算 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读博士学位期间发表的学术论文 |
（10）自旋—轨道耦合对混合超导与铁磁共存模型的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 超导电性的发现及基本性质 |
| 1.1.2 非常规超导体的发现与研究进展 |
| 1.2 自旋-轨道耦合 |
| 1.3 超导配对机制及对称性 |
| 1.4 本文研究意义及框架结构 |
| 第二章 理论方法 |
| 2.1 BCS理论 |
| 2.2 非常规超导平均场理论 |
| 2.3 SO(5)对称群理论 |
| 第三章 理论模型 |
| 3.1 平均场近似哈密顿量 |
| 3.2 具有SO(5)线性结构的哈密顿代数对角化 |
| 3.3 超导能隙函数 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 超导低温特性 |
| 4.1 态密度 |
| 4.2 比热 |
| 4.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间论文及着作情况 |
四、超导性超过130K的Hg-Ba-Ca-Cu-O体系（论文参考文献）
- [1]高压下材料的超导电性、电荷密度波与形貌依赖的电输运行为的演化[D]. 李淑甲. 吉林大学, 2021(01)
- [2]高压下富氢化合物超导性质的理论研究[D]. 刘玉. 吉林大学, 2021(01)
- [3]氢化物和硼化物超导体的理论设计与物性研究[D]. 李鹤飞. 吉林大学, 2021(01)
- [4]过渡金属硫族化合物的高压研究[D]. 徐淑香. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2021
- [5]超导磁通量子的纳米人工调控[D]. 吕阳阳. 南京大学, 2020(10)
- [6]FeSe超导薄膜的电输运性质研究[D]. 赵万利. 天津大学, 2020
- [7]La1.89Ce0.11CuO4/YBa2Cu3O7-δ双层超导薄膜的制备及电学特性研究[D]. 高建华. 西安理工大学, 2020(01)
- [8]含有萤石型Th2N2层的过渡金属准二维化合物中的化学压力效应研究[D]. 张富翔. 山东理工大学, 2020(02)
- [9]几种新型超导和相关材料的探索与物性研究[D]. 陈旭. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2020(01)
- [10]自旋—轨道耦合对混合超导与铁磁共存模型的影响[D]. 魏诗琪. 东北师范大学, 2020(02)