铁基超导材料温度

铁基超导材料温度

ID:30467780

大小:28.85 KB

页数:22页

时间:2018-12-30

上传者:U-5097
铁基超导材料温度_第1页
铁基超导材料温度_第2页
铁基超导材料温度_第3页
铁基超导材料温度_第4页
铁基超导材料温度_第5页
资源描述:

《铁基超导材料温度》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库

为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划铁基超导材料温度  [键入公司名称]  铁基超导体材料  [键入文档副标题]  吕鸿燕  14园林本2    铁基超导体材料  以赵忠贤、陈仙辉、王楠林、闻海虎、方忠为代表的中国科学院物理研究所和中国科学技术大学研究团队因为在“40K以上铁基高温超导体的发现及若干基本物理性质研究”方面的突出贡献获得了国家自然科学一等奖。之前,这一奖项已经连续3年空缺。  超导,全称超导电性,是20世纪最伟大的科学发现之一,指的是某些材料在温度降低到某一临界温度,或超导转变温度以下时,电阻突然消失的现象。具备这种特性的材料称为超导体。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划  超导是物理世界中最奇妙的现象之一。正常情况下,电子在金属中运动时,会因为金属晶格的不完整性而发生弹跳损耗能量,即有电阻。而超导状态下,电子能毫无羁绊地前行。这是因为当低于某个特定温度时,电子即成对,这时金属要想阻碍电子运动,就需要先拆散电子对,而低于某个温度时,能量就会不足以拆散电子对,因此电子对就能流畅运动。  通常的低温超导材料中,电子是通过晶格各结点上的正离子振动而结合在一起的。但大多数的物理学家都认为,这一电子对结合机制并不能解释临界温度最高可达138开尔文的铜基材料超导现象。每一种铜基超导材料都是由层状的“铜-氧”面组成,其中的电子是如何成对的,仍是未解难题。在超导研究的历史上,已经有10人获得了5次诺贝尔奖,其科学重要性不言而喻。目前,超导的机理以及全新超导体的探索是物理学界最重要的前沿问题之一。它仿佛是镶嵌在山巅的一颗璀璨明珠,吸引着全世界无数的物理学家甘愿为之攀登终生。同时,超导在科学研究、信息通讯、工业加工、能源存储、交通运输、生物医学乃至航空航天等领域均有重大的应用前景,受到人们的广泛关注。继铜基超导材料之后,日本和中国科学家最近相继报告发现了一类新的高温超导材料——铁基超导材料。美国《科学》杂志网站报道说,物理学界认为这是高温超导研究领域的一个“重大进展”。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划  高温超导是指材料在某个相对较高的临界温度,电阻突降至零。1986年,科学家发现了第一种高温超导材料——镧钡铜氧化物。自那以后,铜基超导材料成为全世界物理学家的研究热点。  然而直至今日,对于铜基超导材料的高温超导机制,物理学界仍未形成一致看法,这也使得高温超导成为当今凝聚态物理学中最大的谜团之一。因此很多科学家都希望在铜基超导材料以外再找到新的高温超导材料,从而能够使高温超导机制更加明朗。  就在XX年2月,日本科学家首先报告说,氟掺杂镧氧铁砷化合物在临界温度26开尔文时,即具有超导特性。3月25日,中国科技大学陈仙辉领导的科研小组又报告,氟掺杂钐氧铁砷化合物在临界温度43开尔文时也变成超导体。  3月28日,中国科学院物理研究所赵忠贤领导的科研小组报告,氟掺杂镨氧铁砷化合物的高温超导临界温度可达52开尔文。4月13日该科研小组又有新发现:氟掺杂钐氧铁砷化合物假如在压力环境下产生作用,其超导临界温度可进一步提升至55开尔文。此外,中科院物理所闻海虎领导的科研小组还报告,锶掺杂镧氧铁砷化合物的超导临界温度为25开尔文。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划  由于最早发现的铁基超导样品转变温度只有26K,低于麦克米兰极限,当时的国际物理学界对铁基超导体是不是高温超导体举棋不定。中科大陈仙辉研究组和物理所王楠林研究组同时独立在掺F的SmOFeAs和CeOFeAs中观测到了43K和41K的超导转变温度,突破了麦克米兰极限,从而证明了铁基超导体是高温超导体。这一发现在国际上引起了极大的轰动,标志着经过20多年的不懈探索,人类发现了新一类的高温超导体。  为了进行更加系统和深入的研究,必须合成一系列的铁基超导材料才能提供全面、细致的信息。物理所的赵忠贤组利用高压合成技术高效地制备了一大批不同元素构成的铁基超导材料,转变温度很多都是50K以上的,创造了55K的铁基超导体转变温度纪录并制作了相图,被国际物理学界公认为铁基高温超导家族基本确立的标志。  中科大陈仙辉组在突破麦克米兰极限后,又对电子相图和同位素效应进行了深入研究,发现在相图区间存在超导与磁性共存和超导电性具有大的铁同位素效应,这些现象后来都被证明是大多数铁基超导体的普适行为,对理解铁基超导体  的超导机理提供了重要的实验线索。另外,陈仙辉组发展了自助溶剂方法,生长出高质量的单晶,为后续的物性研究奠定了基础。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划  物理所王楠林组从实验数据出发,猜测LaOFeAs在低温时有自旋密度波或电荷密度波的不稳定性,超导与其竞争。闻海虎小组合成了首个空穴型为主的铁基超导体。方忠与实验工作者深入合作,进一步加强了有关物性研究。方忠及其合作者计算了LaOFeAs的磁性,并且得到了和猜测一致的不稳定性,做出了“条纹反铁磁序自旋密度波不稳定性与超导竞争”的判断。这一预言随后被国外同行的中子散射实验证实。在当前的铁基超导机理研究中,自旋密度波不稳定性同超导的关系已经成为最主流的方向。  截至XX年1月4日,铁基超导体的8篇代表性论文SCI共他引3801次,20篇主要论文共SCI他引5145次。相关成果在国际学术界引起强烈反响,被Science、Nature、PhysicsToday、PhysicsWorld等国际知名学术刊物专门评述或作为亮点跟踪报道。著名理论物理学家,美国佛罗里达大学PeterHirschfeld教授说:“一个或许本不该让我惊讶的事实就是,居然有如此多的高质量文章来自北京,他们确确实实已进入了这个行列”;美国斯坦福大学StevenKivelson教授说:“让人震惊的不仅是这些成果出自中国,重要的是它们并非出自美国。”目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划  也许大多数人还没有察觉到,其实超导已经或多或少地走进了人们的生活。近年来,国内外相继研制成功了多种超导材料和超导应用器件,超导正在为人类的工作、学习和生活提供着便利。如高温超导滤波器已被应用于手机和卫星通讯,明显改善了通信信号和能量损耗;世界上各医院使用的磁共振成像仪器中的磁体基本上都是由超导材料制成的;使用的超导量子干涉器件(SQUID)装备在医疗设备上使用,大大加强了对人体心脑探测检查的精确度和灵敏度;世界上首个示范性超导变电站也已在我国投入电网使用,它具备体积小、效率高、无污染等优点,是未来变电站发展的趋势。  这些超导应用,在1911年荷兰物理学家Onnes发现超导的时候,人类绝对没有预测到它今天的应用。超导在未来可能给人类生活带来多大的变化,也将大大超乎我们今天的预期。若能发现室温超导体,人类生存所面临的能源、环境、交通等问题将迎刃而解。  铁基材料的高温超导  ReviewArticle(NaturePhysics),publishedonline:29AugustXX丨DOL:/NPHYS1759  PB周烨  前言层状铁基材料中超导性的发现,以及其超导相变攀升至高达55K的温度,在过去的2年中已经引起了广泛的研究探讨的热潮。虽然对于Cooper对的状态在这些体系中不寻常的性质是有着总体上的共识的,但几个核心问题依然存在——包括磁性在超导体中所扮演的角色,化学属性和结构调谐,以及导致的成对对称性——并且总体性质的深入研究仍在继续。这里我们关注的是铁基超导材料的研究进展,其至今为止主要的实验的基点和一些有待给出一个定论的问题的解决。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划  XX年2月,HideoHosono和他的同事报导了26K下氟掺杂化合物LaFeAsO超导性的发现,从此标志着世界范围内致力于新一系列的超导体的研究。虽然在XX年3月在新奥尔良召开的ASP会议上有关于50K以上的超导体发现的传闻,但但是中国和日本的研究者都在忙于提升该领域到其如今所拥有的水平:通过施加压力将LaFeAs(O,F)的超导相变温度提高到43K,然后又用其他一些稀土元素取代La  从而又将其Tc提高到55K。一直以来,超导性和磁性素有的抗逆关系一直使得研究者们避免对磁性元素的使用——尤其是铁磁性元素——来作为可能的新型超导材料的构建基础。由于Fe元素是强铁磁性的,因此具有高Tc值的铁基超导材料的发现是完全没有被预期到的。事实上,我们对于超导性来源的最基本的理解是有待进一步深化和提高的,因此这也为新型材料的研究开辟了一条新的路径。  这篇评论对于近期一些实验成果作了一个综述更新,并对该领域的发展进行了展望。我们的目的是聚焦重要实验观测和理论观点,以期在铁基超导理解上的共识。几个系列的铁基超导体的一些基本行为是相似的,所以该评论会在涵盖同性的同时关注具有ThCr2Si2结构的一系列合金铁基超导体中与其它结构体系具有明显差异的一些性质。  晶体结构与调谐参量目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划  至今为止,有5种构型的铁基超导体系已经被确定。所有的这些结构(如图一中所示),均由N族(P,As)或S族(S,Se,Te)阴离子与铁原子进行四面体配位的形式共同连结形成层状堆叠,而这些层与层之间以碱金属,碱土金属或稀土元素和氧/氟断流层来予以分隔开。现在广泛认同的导致高温超导性的观点是这种高温超导相变温度来源于这些Fe原子  层内,而这是与平常的具有高超导相变温度Tc的铜氧化物超导体中铜-氧堆砌层的性质是相类似的。就像在铜-氧化合物中,化学取代对铁基化合物中超导相的诱导具有至关重要的作用。然而3个重要的不同被发现:(1)与铜氧超导体中的平面铜-氧结构不同,铁基超导体中的氮/氧族阴离子是处于铁原子层平面的上方和下方的;(2)发生取代及在活跃成对层进行直接掺杂的能力不同;(3)原体化合物中金属多重能带的特性。正是由于这些特性,以及二者之间相似的磁性-超导相互作用,标志着铁基超导和铜氧超导既是有着明显界限,却又紧密相关的超导体系。铁基超导物质的相图事实上是与其他一些非常规超导材料的相图是极为相似的,包括铜氧超导体,有机超导体和重费米子超导体体系,而这些材料都被认为具有不寻常的成对机理。虽然这些体系中成对的介导还没有确切的定论,大量的相关佐证都指向磁自旋涨落:在最佳的本体相中超导性出现之前,磁性就被压力或掺杂所抑制了。  图铁基超导体系目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划  五种已知的具有超导性能的四角形机构。这种结构的关键构成为一个类似于二维的层面。层面中包括了四角形配位的Fe原子,它与Se,As,Te等堆砌在Fe方格平面的上层和下层的阴离子相  连,形成一种棋盘格的形式  从而空间上  使晶胞的体积得以加倍。这  些层板或者紧密的堆积在一起,就如在图中的FeSe;或者被碱金属,碱土金属,稀土氧化/氟化或更复杂的钙钛矿型复合物形成的隔层分隔开来。这些所谓的堆砌层在晶体中形成一个  类似二维的特性,因为它们在与FeAs层中的原子成键时具有更多离子的性质,然而FeAs层自身是由Fe-As共价键和Fe-Fe金属键相结合的。  在铁基材料中,其共有的FeAs构成单元被认为是稳定超导性的至关重要的组成。因为在Fe-Fe和Fe-As间强烈的键连相互作用,FeAs4的四角几何构型在决定材料的电学和磁学性质方面起到了决定性的作用。例如,As-Fe-As的四角形键角在最大化提高超导相变温度方面有重要影响,这个最高临界温度Tc仅在其几何构型最接近于理想的~°时可以达到。  在所有的铁基超导体系中,长程磁有序也具有相似的形式。在图的四方晶格中作投影目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划  所示,下层晶格中的Fe在与其最近  的相邻Fe在一个方向上为自旋铁  磁性排列,而在另一个方向上为自  旋抗铁磁性排列。这种现象在图中  的四角构型的晶格中可以被表示出  来,但事实上只有在这种体系经过正交畸变后才会产生。在处于正交相时,铁磁性排列的Fe原子其成一线的最邻近相同磁自旋Fe原子之间的距离与垂直方向上相比会有1%的缩短。  通过利用其化学或结构的特性,采用化学掺杂/取代或是  新型铁基超导体材料的研究进展  摘要最近,由于在铁基Ln(O,F)FeAs化合物及其相关化合物中发现具有高于40K的超导电性,引起了凝聚态物理学界很大的兴趣和关注.在随后的研究中发现,在该类材料中最高超导临界温度可达到55K.  这些重要的发现使得人们又重新对高温超导体的探索产生了极大的兴趣,并且为研究高温超导的机理提供了新的一类材料.  AbstractThediscoveryofsuperconductivitywithacriticaltemperature(Tc)higherthan40Kinthe目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划  ironarsenideLn(O,F),includingtheenhancementofTcupto55K,hasevokedintenseexcitementinthepilgrimagetowardstheunderstandingofthemechanIsmofhighTcsuperconductivity,whileprovidingabrandnewfamilyofmaterialsto  Addressthisissue.  关键词铁基超导体  Recentdevelopmentsofnovel  Fe-basedsuperconductors  引言目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划  1986年,IBM研究实验室的物理学家Bednorz(柏诺兹)和Muller(缪勒)发现了临界温度为35K(零下曟)的镧钡铜氧超导体.这一突破性发现导致了一系列铜氧化物高温超导体的发现.自那以后,铜基高温超导电性及其机理成为凝聚态物理的研究热点.然而直至今日,铜基高温超导机制仍未解决,这使得高温超导成为当今凝聚态物理学中最大的谜团之一.因此科学家们都希望在铜基超导材料以外再找到新的高温超导材料,能够从不同的角度去研究高温超导机制,最终解决高温超导的机制问题.XX-XX年,日本东京工业大学的Hoson研究组分别报道了LaFePo和LaNiPo体系的超导电性,但因其超导转变温度Tc较低,当时并未引起人们的广泛重视.XX年2月,该小组报道在LaFeAsO体系中发现了高达26K的超导转变,这一突破性成果立刻引发了人们对该体系的强烈关注.随后国内外许多研究组相继报道了一系列具有超导电性的层状铁基化合物,此类材料被统称为铁基超导体.  在铁基LaO1-xFxFeAs(x=—)化合物中发现有26K的超导电性,层状ZrCuSi型结构的LnOFeM(Ln=La,Pr,Ce,Sm;M=Fe,Co,Ni,Ru和Pn=P和As)化合物引起了科学家很大的兴趣和关注.XX年3月,该类材料的超导临界温度在SmO1-xFxFeAs化合物中被首次提高到43K,并在随后的研究中发现,该类材料中的最高超导临界温度可达到54K.中国科学院物理研究所王楠林小组、赵忠贤小组、闻海虎小组及其他小组作出了重要的发现(见同期的文章).这些发现使得人们又重新对高温超导体的探索产生了极大的兴趣,并且为研究高温超导的机理提供了一类新的材料.近期初步研究表明,这类新超导体属于非传统超导体,电声相互作用并不能导致如此高的临界转变温度,强的铁磁或反铁磁涨落被认为是可能的原因,然而其机理还不是很明朗,其丰富的物理性质有待人们展开进一步深入的研究.文章分为三个部分:第一部分介绍新型高温超导材料探索及物性研究;第二部分介绍铁基超导体的单晶制备以及物性研究;第三部分介绍铁基超导体的电子相图以及超导和自旋密度波共存的研究进展.最后,提出了一些发展前景.目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划  .目前,根据母体化合物的成分和晶  体结构,大致可以将铁基超导体分为以下4个体系  :“1111”体系,  成员包括LnFePn以及AFeAsF等化合物[2],空间群为P4/nmm,具有CuHfSi2型晶体结构,该体系是由+层与反萤石型-层沿晶体学c轴交替堆垛而成;“122”体系,成员包括AFe2As2等,空间群为I4/mmm,具有ThCr2Si2型晶体结构,该体系由A离子层与反萤石层-沿晶体学c轴交替堆垛而成;“111”体系,成员包括AFeAs等[4],空间群为P4/nmm,具有Cu2Sb型晶体结构,该体系也是由A离子层与反萤石层-沿晶体学c轴交替堆垛而成,但其-层的相对位置以及层间A离子数量都与122体系不同;“11”体系,成员为FeSe[2],空间群为P4/nmm,具有典型的反PbO型晶体结构,该二元化合物仅由反萤石的层沿c轴堆垛而成.图1是几种典型铁基超导体的结构示意图,从图中可看出,它们具有共同的结构特点,即都存在Fe的平面四方网格,As原子等距离地排列在Fe平面的上方和下方,形成FeAs4共边四面体.这种特殊的晶体学结构导致Fe的5个3d轨道都与As发生轨道杂化,从而都贡献出载流子.在铁基超导体中,FeAs层是物性决定层,FeAs目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划  层之间的插入层则提供载流子,即为电荷库层.对于母体材料,层和层之间的电荷是平衡的层间耦合作用也比较弱.对电荷库层进行电子或空穴掺杂后,通常电荷由电荷库层向物性决定层转移,对物性决定层的性质进行调控,当掺杂达到一定程度后,就会出现超导.对铁基超导体中的物性决定层进行掺杂,同样能够诱导出超导电性.例如Sefat等人对BaFe2As2进行Co掺杂,得到了高达22K的超导转变温度,这是铜氧化合物超导体系中所不具备的特点.科学家在研究铁基体系的超导转变温度与晶体结构的关系时发现,当FeAs4四面体越趋近于正四面体时,材料对应的超导转变温度越高.目前,采用高压合成方法制备的SmFeAsO1-δ的超导转变温度为55K,晶体结构研究表明,SmFeAsO1-δ中的FeAs4四面体趋近于正四面体,该转变温度大大超过了BCS理论预测的极限.进一步对超导电子相图所做的研究表明,铁基超导体与铜氧化物超导体具有类似的特点:超导均出现在母相掺杂的基础上,超导转变温度随掺杂量的变化关系呈现圆顶状曲线;母相都是反铁磁材料;超导的出现都伴随着强的自旋涨落等等.但是,二者也存在明显的差异:铜氧化物超导体的母相为莫特绝缘体,而铁基超导体的母相则为差的金属态;前者在欠掺杂区域存在赝能隙,后者到目前还没有观察到赝能隙的存在等等.目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划  图14种  超导体的晶  意图  典型铁基体结构示  1111结构中氧缺陷导致的超导电性  中国科学院物理研究所赵忠贤组在LnOFeAs(Ln=La,Sm,Pr,Nd等)体系中,通过高压合成的方法制备出氧空位的超导样品[13—15].该研究表明,通过引入氧空位也可以达到向FeAs面注入载流子的作用,从而产生超导电性.由于氧空位要在高压下才能形成,因而通常压力下很难有氧空位形成.我们组试图在非高压条件下向体系引入氧空位,合样品,并系统地研究了体系中氧缺陷带来的影响[16],发现用Sr部分地取代La可以引入部分空穴载流子,SDW序被压制.样品的超导电性可通过将样品在真空中退火引入氧缺陷来实现.随着氧缺陷的增加,超导转变温度Tc升高,其最大值达26K,类似的现象也出现LaFeAsO1-xFx体系中.未退火的不超导样品的热电势为正,而退火后的氧缺陷超导样品的热电势为负;但所有样品的霍尔系数(RH)始终为负值.这表明在毮样品中其主要载流子为电子.实验表明,通过掺杂少量的具有较大离子半径的Sr原子,可在LaFeAsO体系中在真空退火的条件下产生氧空位,并出现超导电性目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划  在铜氧化合物高温超导体中,增大铜氧面之间的距离能提高其超导转变温度,因此探索合成多层铁砷,寻找更高的超导转变温度是可能的.日本科学家合成了多Sr4Sc2O6Fe2P2(42622)铁磷化合物[19],并发现有18K的超导转变温度,这远远高于La(OF)FeP(Tc=5K)[20].我们成功合成了Sr4Sc2O6M2As2(M=Fe和Co)(42622)多层结构[21].Sr4Sc2O6Fe2As2热电势(TEP)和霍尔系数(RH)表现出类似于LnOFeAs(1111)和BaFe2As2(122)复杂的行为,可能是一类新的超导母体.  同位素效应目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划  在SmF(来自:写论文网:铁基超导材料温度)eAsO1-xFx和Ba1-xKFe2As2体系中,通过氧和铁同位素交换,研究超导临界温度(Tc)和自旋密度波转变温度(TSDW)的变化,发现Tc的氧同位素效应非常小,但是铁同位素效应非常大[29].该体系铁同位素交换对Tc和TSDW具有相同的效应.这表明在该体系中,电灢声子相互作用对超导机制起到了一定的作用,但是并不是简单的电灢声子相互作用机理,还存在自旋与声子的耦合.实验发现,在铁基超导体中,对于Tc和TSDW的铁同位素效应都大于氧的同位素效应.这是由于铁砷面是导电面,因而其对超导电性有很大的影响,并且自旋密度波有序也是来自于铁的磁矩.在铜氧化合物高温超导体中,超导临界温度的同位素效应随掺杂非常敏感.在最佳掺杂时,同位素效应几乎消失,而随着降低掺杂逐级增大并在超导与反铁磁态的边界上达到最大值.这表明在铜氧高温超导体中,同位素效应与磁性涨落也有着密切联系.这种反常的同位素效应表明,电灢声子相互作用在铜氧化合物中也同样非常重要.因而,这一结果表明,探寻晶格与自旋自由度之间的相互作用对理解高温超导电性机理是非常重要的.  铁基超导体的单晶制备及物性研究  单晶的获得对于物理性质的研究无疑是一件非常基础和重要的工作,然而对于铁基超导目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划  体,1111结构的单晶制备非常的困难.122结构铁基超导体的发现使得单晶的制备成为可能Wu研究组报道了在FeSe0.88样品中观察到了Tc=8K的超导转变,该二元化合物不含有其他铁基超导体中用来提供载流子的电荷库层.对于该超导体系,最初是在含大量Se缺位的样品中观察到超导特性,随后Cava研究组确认了非化学计量比的FeSe0.99化合物在90K时发生了从四方到正交的相变,随后在更低的温度出现超导,而该样品中多余的Fe位于FeSe层的间隙位置.同时,在配比为FeSe0.97的样品中没有观察到从四方到正交的相变,也没有在更低温度下观察到超导转变,该结果意味着超导的出现与Se的缺位程度和FeSe4四面体的扭曲存在着某种关联.同时,角分辨光电子能谱的研究表明,FeSe体系在正常态时存在非常强的电子关联效应[10],这一点也与铁砷超导体系有明显的不同:此前的理论与实验证明,铁砷体系是一种差的金属态,并不存在强的电子关联效应.在高压和常温的条件下,原位的穆斯堡尔谱实验表明,FeSe0.99在31.0GPa内不存在静态的磁有序结构,同时,超导转变温度随着压力的升高先上升后下降,当压力为8.9GPa时,原位Tc最高达37K[11].除了“物理压力”能显著提高FeSe的超导转变温度,掺杂也能在一定程度上提高其Tc.目前的实验结果表明,同族的Te掺杂能提高Tc至15.2K[12].因为同族元素的替代不能引入额外的载流子,只会引入“化学压力”此类作用最直接的影响是晶体结构和FeSe4四面体晶体学参数的变化.总之,FeSe的超导转变温度对“物理压力”和“化学压力”都十分敏感  SDW与超导共存的中子散射研究目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划  自旋密度波与超导序的关系是当前铁基高温超导体研究的一个核心问题.在LaFeAs(O,F)中存在了许多相互矛盾的结果,一方认为自旋密度波与超导是相互排斥的,而另一方认为两者是可以共存的,这些争论并没有最终解决.在1111结构的SmFeAs(O,F)体系中,结果已经表明,在铁基超导体中,超导与自旋密度波是可以共存的[6,30].针对超导与自旋密度波是否可以共存问题,系统地研究了(Ba,K)Fe2As2体系输运和中子散射[43].在时,超导电性消失.8月中旬,细野秀雄小组合了具系结构的四元素氟砷化物——CaFeAsF样品,它由(FeAs)δ?层和(CaF)δ+层交错层叠而成,这是“1111”体系的第一种无氧型成员.他们发现,通过用Co部分替代Fe,进行电子掺杂,CaFe1?xCoxAsF呈现出体超导电性.当x=时,Tconset=23K,Tcmid=22K.他们认为,如果能够实现(CaF)δ+层掺杂其临界温度有望进一步提升.11月初,细野秀雄小组公布了对CaFeAsF的Fe位进行过渡金属元素(Cr,Mn,Co,Ni,Cu)掺杂的研究结果.他们发现Co,Ni掺杂都诱发了超导电性,和的临界温度分别达到了22  K和12K,而Cr,Mn,Cu掺杂未能诱发超导电性[46].12月初,闻海虎小组报道合成了Ca1?xRExFeAsF(RE=Nd,Pr;x=0,),和样品均具有体超导电性,两者的Tcoset分别高达K和K[47].8月下旬,细野秀雄小组合成了过Co掺杂实现了超导电性.当x=时,SrFe1?xCoxAsF的Tconset=K,Tcmid=K.10月中旬,Johrendt小组也宣布合成了SrFeAsF样品,并通过XRD分析确定其具有ZrCuSiAs四方晶系结构目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划  选取碱金属K和FeSe为反应原料,通过高温固相合成制备出了KFe2Se2的粉末样品.在该粉末样品的热磁曲线中并没有观察到抗磁信号,结合KFe2Se2粉末的衍射图谱研究,发现碱金属K的插入导致大量游离性Fe的出现,Fe的存在掩盖了KxFe2-ySe2中本应有的抗磁信号.以上的成相特点促使我们制备KFe2Se2单晶样品,以便降低甚至完全排除游离Fe的干扰.通过自助溶剂的方法,成功地制备出了K0.8Fe2-ySe2系列单晶样品.游离的Fe被排出晶体,电感耦合等离子体发射光谱结果表明,单晶的成分在K0.8Fe1.7Se2附近,这也是首个发现存在大量Fe空位的超导体.进一步研究KxFe2Se2的成相规律.,当K的含量小于0.8时,所合成的粉晶样品中包含了两相,即K0.8Fe1.7Se2和FeSe.当K的含量大于0.8时,所有的FeSe样品都已经转化成了K0.8Fe1.7Se2相.对该体系成相规律的研究不仅有利于更进一步地了解材料本身的晶体结构及其演化规律,而且为探索具有更高超导转变温度的样品提供了有一定参考价值的实践经验  K0.8Fe1.7Se2体系的超导电性目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划  样品在高温区域呈现半导体导电特性,在105K左右时,样品的电阻值出现极大值,该温度可能对应着某种磁相变,而不仅仅是结构相变.继续降低温度,发现在30K左右,样品的电阻值突然开始减小,在27.2K的时候电阻减小为零.采用90%Tconset—10%Tconset的判断标准,超导的转变温区△T=1.3K,表明样品的超导相成分比较均匀.目前,这一超导转变温度是常压下FeSe基超导体所展现出的最高值.晶体的磁化曲线在高温区域呈现顺磁特征,样品的磁化强度很弱,当温度降低至31K时,磁化强度突然减小为负值,呈现出典型的抗磁特征,迈斯纳效应开始出现.随着温度的继续降低,磁化强度的绝对值继续增大,当温度降低到10K时,磁化强度的值为-0.74emu/g,对应的超导相含量大约为60%.图6测量了不同磁场条件下,超导样品的电阻与温度的变化关系曲线.随着磁场的增加,超导起始转变温度是逐渐降低的,当磁场为9T时,对应的超导起始转变温度大约为26.2K.把磁场和对应的转变温度进行拟合,就得到dHc2/dT=-4.1T·K-1,应用Werthamer-Helfand-Hohenberg方程:Hc2=0.693[-]Tc·Tc,可以估算出在0K时本实验合成的超导样品的上临界磁场为77.8T.目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划  对该体系的后续研究表明,在FeSe层状化合物中插入Cs,,Rb等元素,都可以合成与K0.8Fe1.7Se2具有相同晶体结构的超导体,并且能获得较高的超导转变温度.本超导体系的发现不仅极大地丰富了Fe基超导家族,其更重要的物理意义在于提供了电子配对类型的确切信息.目前FeAs体系的电子配对类型没有统一的认识,在FeAs体系中,不同结构的化合物有可能对应着不同的电子配对类型,如FeAs-1111有可能是d波配对,FeAs-122有可能是s波对称.而对于该新型超导体系,虽然前期有部分d波配对的理论,但目前发表的研究结果认为,KxFe2-ySe2  的费米面是全电子型费米面,电子是通过s波对称来进行配对的,它们的超导能隙是无节点的s波对称.目前通过KxFe2-ySe2的s波对称反向演绎铁基超导体电子配对机制目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解,并感受到安保行业的发展的巨大潜力,可提升其的专业水平,并确保其在这个行业的安全感。

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。
关闭