铁基超导薄膜的制备及稀土锗基合金成相规律的研究

论文摘要

(一)论文第一部分工作采用传统固态反应法烧结得到了FeTe合金。采用X射线粉末衍射技术和Rietveld全谱拟合分析方法测定了其相组成和晶体结构,结果显示主相为Fe1.08Te,空间群为P4/nmm,点阵参数为：a=3.8214（3）A,c=6.2875（3）A,Z=2,Fe原子占据2a和2c晶位,Te原子占据2c晶位。相关电磁测量表明块材FeTe不具有超导转变。以之为靶材使用激光溅射沉积法,在（001）取向的SrTiO3基片上成功得到了单相、外延、超导的FeTe薄膜,薄膜超导转起始变温度为13.2K,零电阻温度为9.8K。我们认为这与薄膜特有的二维特性以及薄膜内应力导致的结构变化有关。最后,根据实验的结果和经验,为进一步研究铁基超导薄膜提出了建议。（二）论文第二部分工作采用Nd、Sm、Gd、Tb四种稀土元素,利用真空电弧熔炼技术制备1：2和1：3成分的稀土锗基合金。通过粉末衍射法确定其相组成,研究其相组成随成分的变化规律并对未知相进行指标化。GdGe3-xMnx体系中发现的未知相A指标化结果为正交结构,M（22）=10,F（22）=8,a=8.01A,b=5.69A,c=4.02A；TbGe3-xMnx体系中发现的未知相B指标化结果为正交结构,M（23）=17,F（23）=13,a=7.99A,b=4.01A,c=3.26A。最后,为改进实验中存在的问题和进一步研究实验中发现的新相的方法提出了建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一部分 铁基超导薄膜的制备技术
• 第1章 引言
• 1.1 超导的研究历史
• 1.2 超导应用
• 1.3 铁基超导体简介
• 1.4 本部分论文工作
• 第2章 样品制备及表征技术
• 2.1 薄膜制备过程
• 2.2 靶材烧结
• 2.3 薄膜样品制备
• 2.4 薄膜样品的表征
• 2.4.1 结构表征
• 2.4.2 成分分析
• 2.4.3 形貌分析
• 2.4.4 电磁测量
• 第3章 FeTe超导薄膜的制备及表征
• 3.1 铁基超导体薄膜的研究及意义
• 3.2 样品的制备及表征
• 3.2.1 FeTe靶材结构及电磁性能
• 3.2.2 FeTe薄膜结构及电磁性能
• 3.3 薄膜超导机理浅析
• 第4章 结果与讨论
• 第二部分 稀土锗基合金成相规律研究
• 第1章 绪论
• 1.1 磁半导体的研究历史
• 1.2 本论文工作
• 第2章 实验方法及原理
• 2.1 样品制备
• 2.2 X射线粉末衍射法原理
• 2.2.1 X射线产生和特性
• 2.2.2 X射线的衍射方向
• 2.2.3 X射线的衍射线强度
• 2.3 多晶粉末的衍射强度
• 2.4 Rietveld精修原理
• 第3章 实验结果分析
• 3.1 样品概述
• 3.2 NdGeMn体系物相分析
• 3.3 SmGeMn体系物相分析
• 3.4 GdGeMn体系物相分析
• 3.5 TbGeMn体系物相分析
• 第4章 结果与讨论
• n-xMn_x体系合金成相规律分析'>4.1 RGe_n-xMn_x体系合金成相规律分析
• 3-xMn_x（R=Gd,Tb）未知相处理'>4.2 RGe_3-xMn_x（R=Gd,Tb）未知相处理
• 3-xMn_x未知相处理'>4.2.1 GdGe_3-xMn_x未知相处理
• 3-xMn_x未知相处理'>4.2.2 TbGe_3-xMn_x未知相处理
• 第三部分 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢