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磁性高温超导体RuSr2Gd1.4Ce0.6Cu2O10与RP型材料Sr3Fe2-xRuxO7的物理性质研究以及电子型超导体SCCO的制备

2020-12-07阅读(149)

磁性高温超导体RuSr2Gd1.4Ce0.6Cu2O10与RP型材料Sr3Fe2-xRuxO7的物理性质研究以及电子型超导体SCCO的制备

论文摘要

过渡金属氧化物是凝聚态物理中的研究热点之一,它包含了丰富而奇异的物理现象,如铜氧化物的高温超导电性,锰氧化物的巨磁电阻等等。由于这些奇异的现象中蕴涵着广阔的应用前景,对其深刻的认识和科学的利用将为人类科技的发展以及物质财富的积累起到巨大的推动作用。但到目前为止,对于这些奇异的现象背后的本质还没有非常成熟的理论,因而,对于过渡金属氧化物的研究一直受到广泛的关注和支持。在本论文中,我们对Ru基磁性高温超导体RuSr2Gd1.4Ce0.6Cu2O10和Ruddelsen-Popper型化合物Sr3Fe2-xRuxO7的输运性质、磁性质以及其他受到关注的性质进行了一系列的研究和探索。部分研究结果已在J.Appl.Phys.,SolidState Commun.等杂志上发表,还有部分成果正在整理发表中。本论文分为六章,下面简要介绍一下各章主要内容。第一章为绪论部分,我们主要对人们对于高温超导电性的认知现状和最新的一些研究方法做了一个全貌性的介绍。虽然也不尽完整,但应该使读者能够对高温超导电性得到一个大概的认识,特别是对于利用最新研究手段得到一些研究成果.而且我们也对这些高级的研究手段做了一些介绍,比如角分辨光电子能谱（ARPES）,中子散射技术等。第二章中我们对Ru基磁性高温超导体做了一个背景介绍。这一部分中我们对以前其他工作者做的重要工作做了一个总结,对比分析了Ru基磁性高温超导体两个体系Ru-1212和Ru-1222的各方面性质和研究进展。重要的是,在这一章中我们引出了很多以前研究上的一些具有争议性的结果以及尚未得到明确结论的问题,以作为我们工作的方向和研究重点,接下来的两章我们主要通过各种测量手段有针对性地研究和分析这些问题。第三章题为“RuSr2Gd1.4Ce0.6Cu2O10的制备和超导电性稳定性研究”。首先介绍了我们制备RuSr2Gd1.4Ce0.6Cu2O10的过程以及对样品各方面的表征。由于Ru基高温超导体的体超导电性经常表现出对环境的严重的依赖关系,我们对此进行了一系列的研究,得到了一些有意义的结果。第四章题为“RuSr2Gd1.4Ce0.6Cu2O10的磁性质、输运性质和超导态性质的研究”。我们一开始对于Ru离子的自旋态进行了测量和分析,并对磁性质进行了综合的分析,得出了一些有意义结论.我们进一步通过热导的磁场效应研究了和分析RuO-2层内的电子对输运性质的影响和贡献。在这一章最后一部分我们探讨了Meissner态和自发涡旋态的存在状况。第五章题为“Ruddlesdcn-Popper型化合物Sr3（Pe,Ru）2O7体系的磁性质和输运性质研究”,这是我们较早的一些工作。该体系为对Mott绝缘体的一种掺杂,我们对于Ru掺杂对该体系的结构、输运性质以及磁性质进行了一些探讨,并取得一定的认识.第六章主要讲述了我们对于电子型掺杂超导体Sm2-xCexCuO4材料的制备条件和退火条件的探索,以对电子型超导体的各种特性进行研究。从实验结果看,这些材料的制备条件已取得一些结果,而退火条件需要进一步摸索,而各方面的物理性质需要小组继续进行研究。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 第1章 绪论
  • 1.1 概述
  • 1.2 高温超导实验研究的各种先进手段
  • 1.2.1 极端条件下输运性质的测量（热导率,能斯特）
  • 1.2.2 角分辨光电子能谱分析
  • 1.2.3 Scanning Tunneling Microscopy（STM）
  • 1.2.4 中子散射技术
  • 1.2.5 其他测量（相敏测量）
  • 1.3 高温超导体的研究进展
  • 1.3.1 对相图的认识
  • 1.3.2 铜氧化物中基本的电子结构
  • 1.3.3 欠掺杂空穴型铜氧化物中的复杂现象
  • 1.3.4 中子散射、共振与条纹相
  • 1.3.5 超导态中的准粒子
  • 1.3.6 RVB理论的引入以及赝能隙的简单解释
  • 1.3.7 相涨落与竞争序
  • 1.4 当前高温超导电性研究的困难
  • 1.5 本章小结
  • 第2章 Ru基铁磁性超导体的特性
  • 2.1 超导与铁磁共存的体系
  • 2.2 Ru-1212体系与Ru-1222体系的晶体结构
  • 2.3 Ru-1212体系和Ru-1222体系的各种物理性质
  • 2.3.1 Ru-1212体系和Ru-1222体系各成员
  • 2.3.2 两体系中Ru离子的价态
  • 2.3.3 两个体系的电、磁学性质
  • 2.4 本章小结
  • 2Gd1.4Ce0.6Cu2O10的制备和超导电性稳定性研究'>第3章 RuSr2Gd1.4Ce0.6Cu2O10的制备和超导电性稳定性研究
  • 3.1 引言
  • 3.2 样品的制备与表征
  • 3.2.1 样品制备
  • 3.2.2 样品的表征
  • 3.3 样品的超导电性稳定性研究
  • 3.3.1 实验设计
  • 3.3.2 实验结果
  • 3.4 本章小结
  • 2Gd1.4Ce0.6Cu2O10的磁性质、输运性质和超导态性质的研究'>第4章 RuSr2Gd1.4Ce0.6Cu2O10的磁性质、输运性质和超导态性质的研究
  • 4.1 引言
  • 2Gd1.4Ce0.6Cu2O10的磁性质'>4.2 RuSr2Gd1.4Ce0.6Cu2O10的磁性质
  • 4.2.1 Ru的化合价和离子磁矩
  • 2Gd1.4Ce0.6Cu2O10的Ru离子的高温磁矩'>4.2.2 RuSr2Gd1.4Ce0.6Cu2O10的Ru离子的高温磁矩
  • 2Gd1.4Ce0.6Cu2O10的Ru离子的低温磁行为'>4.2.3 RuSr2Gd1.4Ce0.6Cu2O10的Ru离子的低温磁行为
  • 2Gd1.4Ce0.6Cu2O10的输运性质'>4.3 RuSr2Gd1.4Ce0.6Cu2O10的输运性质
  • 2Gd1.4Ce0.6Cu2O10的超导态性质'>4.4 RuSr2Gd1.4Ce0.6Cu2O10的超导态性质
  • 4.5 本章小结
  • 3（Fe,Ru）2O7体系的磁性质和输运性质研究'>第5章 Ruddlesden-Popper型化合物Sr3（Fe,Ru）2O7体系的磁性质和输运性质研究
  • 5.1 引言
  • 5.2 材料合成及结构表征
  • 5.2.1 合成
  • 5.2.2 结构表征
  • 5.3 样品的电输运特性
  • 5.4 样品的磁学性质
  • 5.5 本章小结
  • 2-xCexCuO4的制备和退火条件摸索'>第6章 Sm2-xCexCuO4的制备和退火条件摸索
  • 2-xCexCuO4'>6.1 电子型高温超导材料Sm2-xCexCuO4
  • 6.2 样品制备
  • 6.2.1 样品的制备
  • 6.2.2 样品的表征
  • 6.3 样品的表征结果分析
  • 6.3.1 磁测量分析
  • 6.3.2 电阻测量结果分析
  • 6.4 本章小结
  • 参考文献
  • 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果
  • 致谢

    • 相关论文文献

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