文档介绍：中国科学技术大学
博士学位论文
铁基高温超导体和过渡金属二硫化物新材料的合成和输运性质
的研究
姓名:吴刚
申请学位级别:博士
专业:凝聚态物理
指导教师:陈仙辉
20090501
摘要料的结构和电荷密度波形W隽思蛞5淖凼觯⒔樯芰松ふ饫嗖牧系ゾУ和一最佳掺杂样品中观察到的超导转变温度一致。热电势的符号在没但是所有样品的霍尔系数日∮诹恪U獗砻髟贚彤体系中主要年初,一种新型的高温超导材料一一铁基超导体被发现。它的超导转变温度很快由最初的杆偻黄艬理论预言传统超导体超导转变温度的麦克米兰极限苯又っ髡饫嗵槌继迨且恢中滦偷母呶鲁疾牧稀L继迨羌铜氧化物高温超导体后发现的第二类高温超导材料。这一成果立即在国际上引起轰动,科学家为之投入了极大的热情,该领域内迅速取得了一系列令人瞩目的研究成果。这种材料的发现有望帮助人们解决解决高温超导这个难题。由此可见,每一种具有划时代意义的新材料的发现,必将极大的推动人类科学的发展。在本论文中,我们发现了一系列铁基超温超导材料,并合成了嗟牡ゾа品。同时对它们的输运性质和磁性进行了一系列的研究和探索。同时我们还生长了不同类型的过渡金属二硫化物的单晶,并对其结构和输运性质进行了表征。本论文共分为以下七章:铁基高温超导体及过渡金属二硫化物研究进展本章回顾了铁基高温超导材料的发现,对铁基高温超导体的结构,输运性质和磁性质,以及相图等与本论文密切相关的工作做了综述。同时还简述了铁基高温超导体理论和实验方面最新的研究进展。而对过渡金属二硫化物材料,我们对这类材方法一一气相化学输运法。.,并且系统地研究了氧空位对这个体系物理性质的影响。通过热电势的测量,我们发现在用少量的部分取代所获得的样品热电势为正值,说明体系中被引入了空穴载流子,但是并没有观察到超导电性。在真空条件下对样品进行退火可以在体系中引入氧空位掺入电子,压制自旋密度波行虻贾碌牡缱杪史闯!K着氧空位含量的增加超导转变温度。膊欢显黾樱渥畲笾滴,这一温度有真空退火处理的不超导样品中为正值,而在含有氧空位的超导样品中变为负值。载流子为电子。摘要
本章中我们合成了具有型结构的一,顴三—,和逑档氖湓诵灾屎统嫉缧缘难芯我们发现在这几个体系中用稀土金属离子取代碱土金属离子能够压制弧和体系的输运性质和超导电性本章中我们合成了类型结构的弧锌贙难罚比#笤荚笥遥戎氨ǖ赖腂母飨蛞煨员/,。/≤≤6这正对应了样品的电荷密度波形!有序在浇煌耆怪啤个体系不同掺杂组分的样品,并测量了它们的电阻率和超导温区磁化率。有序在电阻率行为上表现出的反常,并在样品中引入超导电性。名义组分为珺虴..的样品超导转变温度分别为和馑得魈榉锖陀虢峁瓜嗤难趿鬃逶K鼗锞哂邢嗤超导转变温度。且系统的测量了这些样品的电阻率,热电势突舳凳电是咴笥掖嬖赟有序导致的电阻率反常。通过用来取代体系中的,会使这一电阻率的反常温度向低温漂移,但是没有引起超导电性。牟粼同样会压制这种电阻率的反常,同时引入转变温度。的超导电性。霍尔系数和热电势的测量发现,母体和掺杂的的热电势为负值,表明其中载流子类型是电子,而牟粼拥贾卵返娜鹊缡坪突舳凳湮U怠U明确的表明在中载流子类型是空穴。中自选密度波在电阻率上的响应和獄。的超导电性本章中我们生长了高质量的的单晶,并对它的输运性质,磁性质和电阻率的各向异性进行了系统的研究。单晶阻率的各向异性小。这说明在较虻鸟詈弦1菳俊1冉纤莄方向的晶胞参数,大约比小5缱杪识訡凶孕芏者T贑蠸有序导致了一个电阻率大小迅速上升的行为。这温超导体中扮演的角色。单晶的磁化率行为与单晶的十分相似。在1湮露陨希呕仕嫖露仁窍咝砸览倒叵怠T贑校用原子部分取代原子可以压制体系的电阻率反常,,这一体系随着的插层出现超导电性,其超导转变温度随着含量的增加先上升性。
磁阻一/阢×随角度依赖的关系。,’并且表现出非温度依赖的行为。体系的格子的鼵逑怠S捎贑牟宀愫筇逑抵性亓髯雍途钟虼啪氐南嗷プ饔茫场奶跫拢贝懦『偷テ返腸方向平行时,腷几乎达到%;但是当磁场平行于面时,仅仅不到ァR陨系慕峁梢杂镁哂懈飨蛞煨苑衙酌后降低。。电阻率的各质在霍尔系数和热电势上有强烈的表现,并且。逑等鹊缡坪艽螅杀热而表现出负磁阻。鏝ゾУ氖湓诵灾屎途薮蟮母飨蛞煨源抛栊вρ芯本章中我们用气相输运的方法生长了高质量的￡.,,并且系统的研究了它们的输运性质。。单晶面和较虻牡缱杪示着含量的增加