超导机理论文-刘肖勇

超导机理论文-刘肖勇

导读:本文包含了超导机理论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:高温超导材料,超导电性,超导体,低温超导,科学研究中心,苯环,关联效应,hydrocarbons,机理,林海青

超导机理论文文献综述

刘肖勇[1](2019)在《新型高温超导材料探索和超导机理研究取得重要进展》一文中研究指出本报讯( 刘肖勇)日前从中国科学院深圳先进技术研究院获悉,该院材料所(筹)光子信息与能源材料研究中心钟国华副研究员与上海高压科学研究中心陈晓嘉教授及北京计算科学研究中心林海青教授在新型有机高温超导材料研究领域获得重要进展,理论预言指出在电子掺杂下(本文来源于《广东科技报》期刊2019-03-29)

吴苡婷[2](2017)在《为理解高温超导机理提供新线索》一文中研究指出从复旦大学获悉,复旦大学物理系赵俊课题组发现新型铁基超导体Li0.8Fe0.2ODFeSe中存在扭曲的磁激发结构,为理解高温超导机理提供了新的线索。相关研究论文前天在国际权威杂志《自然-通讯》上发表。物理系博士后泮丙营(现为复旦大学青年研究员)和直博(本文来源于《上海科技报》期刊2017-07-28)

卢天倪,孙昱艳,齐铭,周廉[3](2017)在《利用第一性原理计算分析Bi-2212超导机理及H_2S零电阻现象的成因》一文中研究指出利用第一性原理分别对掺杂的Bi-2212高温超导材料以及高压下的H_2S分子中各元素的分波态密度谱(PDOS)进行了计算。根据计算结果对Bi-2212的超导转变温度Tc随掺杂含量的改变而变化,以及H_2S在高压下的零电阻现象进行了分析。在Bi-2212超导材料处于最佳掺杂含量时,电子能量接近于费米面附近的超导赝能隙,从而降低了形成超导电子对所需的凝聚能,因此这些电子转变为超导电子对。另外,靠近费米面处的电子态密度在最佳掺杂量时达到最大值,即能够被诱导为库伯对的电子数量增多,在上述两方面的共同作用下,电子在较高的温度下能够更容易转变为超导电子对,因此超导转变温度提高。同时对高压下的H_2S晶体的PDOS谱进行了计算,根据计算的结果分析得到,高压下的H_2S由于晶格的收缩破坏了原子之间的成键,使得电子的分布已经不满足泡利不相容原理,而是以一种类似于"团聚"的形式存在。当对高压下的H_2S加载电压后,这些"团聚"的电子能够作为载流子移动从而形成电流,在此过程中,电子之间很难发生碰撞,其总动量的改变量可以认为是零,这是造成高压下的H_2S能够在室温范围内表现出"零电阻"现象的成因。(本文来源于《中国材料进展》期刊2017年05期)

王渝生[4](2017)在《量子反常霍尔效应 诺奖级发现 荣膺未来科学大奖 高温超导机理研究“7-11”教授 倡导大国工匠精神》一文中研究指出薛其坤,1963年12月出生于山东省临沂市,材料物理专家,中国科学院院士,清华大学副校长。1984年毕业于山东大学光学系激光专业,1984—1987年在曲阜师范大学物理系工作,1990年获中国科学院理学硕士学位,1994年获理学博士学位,1998年为中国科学院物理所研究员、博士生导师,1999年任中国科学院表面(本文来源于《中国科技教育》期刊2017年04期)

樊楠[5](2016)在《Zn元素替代对高T_C铜氧化物超导电性的影响与超导机理》一文中研究指出在高T_C铜氧化物超导的研究中,元素替代是发现新型超导体的有效途径,也是研究元素的性质对高T_C铜氧化物超导体的晶体结构、电子结构以及正常态、超导态等性质影响的重要方法,更是探索超导电性机理的关键信息源.Zn元素因在高T_C铜氧化超导体中取代效应有着独特而丰富的内容而成为当前重要的研究课题.在本文中,用高T_C铜氧化物超导电性机理分析和研究Zn元素替代对高T_C铜氧化物超导电性的影响特征,得出的结论是Zn元素替代对高T_C铜氧化物超导电性影响的特征是高T_C铜氧化物超导电性机理决定的.(本文来源于《喀什大学学报》期刊2016年06期)

李文献[6](2011)在《二硼化镁(MgB_2)的超导机理和性能研究》一文中研究指出二硼化镁(MgB_2)在50多年前即被合成,而且它也被理论上预测为一个导电陶瓷,然而其超导性能直到2001年才被人们注意到,BCS理论预测的最高超导转变温度为40 K,二硼化镁的超导温度达到了39 K,这无疑给超导理论和实验带来了新的挑战。同时,由于MgB_2超导体具有较高的临界电流密度,所以它是一种具有广泛应用前景的一种超导材料,尤其它在较高磁场下的应用价值很大,MgB_2的晶界不会像高温超导体一样具有弱连接作用,所以不会破坏超导电流的传输,并且可以作为有效的磁通钉扎中心提高MgB_2超导体在高磁场下的临界电流密度。本论文研究了MgB_2的超导机理和临界电流密度,通过对纯MgB_2和元素掺杂MgB_2超导体的结构、电磁、以及声子特性研究,评价了烧结温度、原料组分、掺杂元素对MgB_2超导体的声-电耦合强度和磁通钉扎的影响,以期发现提高其超导转变温度和临界电流密度的有效手段,在此基础上发展MgB_2超导体的加工制作工艺,进一步提高其超导转变温度和临界电流密度,为拓展其在物理学、化学、材料、天文、航空、航天、医疗、电力领域的应用空间指明方向。在第四章,首先通过拉曼光谱观察系统研究了声子振动频率对由烧结温度引起的MgB_2超导体转变温度(Tc)变化的影响。通过拉曼光谱拟和分析定量研究了布里渊区中心部分的E2g模式的频率对MgB_2超导体电-声耦合强度的影响,发现MgB_2超导转变性能会部分受到声子频率尤其是E2g模式和晶体畸变两者的影响,电子与E2g模式的耦合强度是决定MgB_2超导转变温度的主要因素。低超导转变温度样品中存在很强的高频PDOS峰,使其EPC减弱,而在高超导转变温度样品中PDOS峰很弱;同时,在低超导转变温度样品中弱低频PDOS峰随着超导转变温度的增加变强,阻碍了通过改善电-声耦合强度得到较高超导转变温度的可能。虽然声子振动频率并不能完全解释Tc的高低,但是拉曼光谱研究可以发现MgB_2超导电性对其具有很强的依赖性。然后,对烧结温度对MgB_2超导体的临界电流密度Jc的影响做系统的研究,探讨了临界电流密度变化的物理机理以及磁通钉扎力(Fp = - Jc ? H)的起源。通过磁通钉扎分析,可以发现无掺杂MgB_2超导体中由晶格畸变引起的应力可以加强其表面钉扎中心与磁通线之间的相互作用,可以提高其上临界磁场和不可逆磁场,从而达到提高超导临界电流密度的目的。650和750℃下烧结的MgB_2样品由于晶粒细小,所以其晶界作为钉扎中心密度更大,同时由于结晶度较低,含有大量缺陷和较大的晶格畸变,从而可以表现出较高的临界电流密度。在第五章,通过SiC、C、Mn、以及Al-Ag掺杂Mg-B材料的拉曼研究,讨论声子频率和晶胞体积对元素掺杂二硼化镁超导电性的影响,从而进一步解释元素掺杂对MgB_2超导转变温度的影响机理。元素掺杂后MgB_2的超导电性强烈依赖于其声子振动特征和晶格常数,掺杂元素往往会取代MgB_2晶体中镁原子或者硼原子的位置,从而整个体系的声子振动特征和晶格常数变化符合Grüneisen关系,γ= 2.0 ? 4.0,也即是声子振动频率随着晶格常数的降低而增加,反之亦然。通过对超导转变温度对晶格体积的依赖关系Tc(V)的分析,电子态密度的降低是元素掺杂后MgB_2超导转变温度降低的根本原因。实验发现对MgB_2晶格充氢可以提高其超导转变温度,氢原子在MgB_2晶体中以间隙原子的形式存在,能够使MgB_2晶格单胞体积膨胀,同时可以提高E2g声子模的振动频率以及提高硼原子面内的相互作用,但是不会改变MgB_2的费米面形状和特定费米能级处的电子态密度N(Ef),所以,MgB_2Hx的超导转变温度会比MgB_2的略高。这些特性也不同于其他掺杂元素对MgB_2带来的影响,即高的声子振动频率和增加晶格常数不能同时实现,所以MgB_2Hx的电-声耦合作用会增强而不是降低。第六章在考察过渡金属掺杂MgB_2超导特性的基础上研究了磁性原子或者离子的散射作用对双能带超导体的电-声耦合强度的影响,对多晶Mg1-xMxB_2 (M = Fe, Ni, and Co)样品的声子振动行为以及与其电磁特性之间的关系进行了系统研究。研究发现铁的磁性散射作用相对于文献中的锰的磁性散射作用弱很多,镍的磁性散射作用更弱,所以磁性散射作用对Mg1-xFexB_2和Mg1-xNixB_2的超导转变温度有微弱的影响。钴基本上不表现出磁性散射作用,所以Mg1-xCoxB_2超导转变温度与钴的铁磁性无关,仅仅取决于钴对MgB_2声子振动特征的影响。第七章重点讨论了连接性和体系紊乱对MgB_2超导体临界电流密度的影响,并对MgB_2超导体在不同的外加磁场下的磁通钉扎机理作了探讨。实验发现对于10wt%碳化硅掺杂的MgB_2超导体,样品制备过程中加入过量的镁可以有效地提高其连接性,对样品进行的电阻率测量和Raman光谱测量也证明了这一点。MgB_2超导体的临界电流密度Jc对样品的连接性和体系紊乱度都有很强的依赖性,样品的连接性决定了样品在单涡旋区域的临界电流密度,而体系紊乱度决定了样品中小管束区域的临界电流密度随着外加磁场的变化率,Mg1.15B_2+10wt%SiC在整个测量磁场范围内表现出来的高的临界电流密度说明样品的连接性和体系紊乱度在该样品中实现了优化组合,这可以从Raman光谱的很强的E2g声子模峰和很强的PDOS峰表现出来。实验发现镁过量可以有效的提高MgB_2晶粒的连接性,改善样品的超导转变过程,提高电子与E2g声子模的耦合作用,而纳米碳化硅可以引起强烈的晶格畸变。在上述研究的基础上,本文最后指出了对MgB_2超导体后续研究的方向:对超导转变温度而言,当存在2–3%的拉应力时,MgB_2可以获得最高的超导转变温度;对临界电流密度而言,目前的实验值还有很大的提高空间。这些结果都证明了MgB_2超导体具有优良的电流输运能力,后续实验就是要开发其在高磁场下的超导电流密度;由于样品的结晶度和连接性决定MgB_2自场下临界电流密度,而高场下决定其临界电流密度的却是在此基础上的磁通钉扎中心密度,两者很难同时兼顾,所以如何在高结晶度、高连接性样品中引入足够的缺陷或者应力作为磁通钉扎中心是解决该问题的关键。对于第一点,我们正在验证石墨烯-MgB_2混合物中拉应力的存在以及其对MgB_2超导转变温度的影响,通过Raman光谱观察我们发现了E2g声子模的劈裂,频率降低的部分源于拉应力的作用,而频率升高的部分是由于石墨烯中的碳元素不可避免的取代了部分MgB_2晶格中的硼元素,所以,如果有更稳定的石墨烯可以利用,则有可能得到超导转变温度提高的石墨烯-MgB_2混合物。对于第二点,我们开发了渗透原位烧结工艺和原位/非原位相结合的制作工艺,取得了显着的效果。(本文来源于《上海大学》期刊2011-10-01)

黄端[7](2010)在《铜基和铁基材料高温超导机理的探讨》一文中研究指出介绍了高温超导材料微观机理研究现状以及取得的进展。传统高温超导材料临界温度普遍处于40K的温度以下,在两年前我们还一直将已发现的高温超导材料按成分分为含铜的和不含铜的两类,不含铜的高温超导材料一直被称作传统材料,但铁基材料的问世,改写了铜基材料一统高温超导材料家族的局面。铁基高温超导材料现在已测试的最高临界温度已经达到55K。铜基超导材料一直困扰着高温超导材料的研发已经长达20年,138K代表着铜基材料的高温超导极值。但是,随着铁基材料的问世,铁基材料和铜基材料的高温超导机理有没有共同处呢,回答是肯定的,相信高温超导机理将在探讨中即将更加明确。(本文来源于《湖南中学物理》期刊2010年09期)

刘斌[8](2006)在《电子掺杂的钴氧化物超导材料正常态反常物理性质和超导机理的研究》一文中研究指出自从钴氧化物Na_xCoO_2·yH_2O超导电性发现以来,在实验和理论方面都引起人们的极大兴趣。这主要基于两方面的原因:一方面,钴氧化物超导材料可能与铜氧化物高温超导体一样,属于掺杂的Mott绝缘体。人们普遍相信,对钴氧化物超导材料的研究有利于阐明铜氧化物高温超导电性机理。另一方面,与铜氧化物高温超导体具有的四方晶格结构不同的是,钴氧化物超导体是电子掺杂的叁角晶格反铁磁体,因此,叁角晶格结构自身固有的强磁阻挫效应,使得钴氧化物超导体具有更多新颖的量子态。本文在t-J模型和charge-spin separation fermion-spin理论的框架下,对钴氧化物超导材料正常态反常的电荷动力学、热输运、自旋动力学和超导机理进行了较为系统的研究。 我们首先在第二章简单介绍了可以用来描述二维强关联电子系统基本低能物理过程的t-J模型,并介绍了可以较好地处理体现电子强关联特征的电子局域约束条件的charge-spin separation fermion-spin理论,为了应用t-J模型和charge-spin separation fermion-spin理论来研究电子掺杂的钴氧化物超导材料,我们引入了一个重要的粒子-空穴变换。 应用charge-spin separation fermion-spin理论我们在第叁章里讨论了钴氧化物超导材料正常态反常的输运性质,包括电荷输运和热输运。对于电荷输运,我们发现系统的光电导率在低频端形成一个峰,在较高能量处形成异常的中红外带;由于动能(δt)和磁能(J)之间的竞争,材料的电阻率表现出高温时的金属行为到低温时的绝缘体行为的转变,我们的结果与实验结果定性相符。我们的结果还说明了电子掺杂钴氧化物材料的光电导率和相关电荷输运性质主要是由dressed charge carrier散射决定的。对于热输运性质:能量依赖的热导率κ(ω)显示出一个位于有限能量处的低能峰;温度依赖的热导率κ(T)在低温区T<0.1J随温度单调增加,在温度大于0.1J时,κ(T)随着温度的增加而降低,与实验结果定性一致。我们的结果还表明虽然dressed charge carrier部分和spin部分都对热导率有贡献,但是来自spin部分的贡献决定了电子掺杂钴氧化物材料的热输运性质。 在第四章里我们应用charge-spin separation fermion-spin理论讨论了钴氧化物超导材料正常态反常的自旋动力学。我们发现尽管dressed charge carrier和spin部分都对(本文来源于《北京师范大学》期刊2006-04-01)

马天星[9](2005)在《铜氧化物高温超导材料超导机理及其反常物理性质的研究》一文中研究指出高温超导电性机理的研究是铜氧化物超导材料研究的核心问题,而铜氧化物超导材料正常态反常物理性质的研究是高温超导电性机理研究的中心议题。在t-J模型和fermion-spin理论的框架下,本文对铜氧化物超导材料正常态反常的电荷动力学、热输运、高温超导电性的超导机理、超导态时反常的自旋动力学、空穴掺杂和电子掺杂铜氧化物材料超导体中的电荷不对称性等进行了较为系统的研究。 在论文第一章,我们首先简单介绍了超导发展背景及相关的理论探索,并引入了可以描述CuO_2平面内基本的低能物理过程的t-J型的模型。在第二章,介绍了可以较好地处理体现电子强关联特征的电子局域约束条件的fermion-spin理论。在fermion-spin理论框架下,物理电子被分解为规范不变的dressed holon和spin,其中dressed holon描述电荷自由度,dressed spin是一个硬心玻色子,描述自旋自由度。在论文第叁章,我们从t-t′-J模型出发,应用fermion-spin理论,首先研究了在极欠掺杂情况下空穴掺杂铜氧化物材料和电子掺杂铜氧化物材料反常的电荷动力学性质,并说明空穴掺杂铜氧化物超导材料的光电导谱在低频端存在non-Drude weight,在较高能量处存在奇异的中红外带;电阻率在高温时与温度成线性关系,在低温时偏离线性,表现为绝缘体行为。与空穴掺杂铜氧化物材料相比,电子掺杂铜氧化物材料的光电导谱在低能量时有一个随能量衰减很快的低能峰,在较高能量附近出现反常的锐利的中红外峰;较小电子掺杂区域的电阻率存在着低温时绝缘体行为向高温时金属行为的转变;在较大的电子掺杂区域,电阻率与温度成线性关系,表现为金属行为。接着,通过考虑CuO_2平面之间层间隧穿和各向异性的跃迁矩阵元,我们研究了铜氧化物超导材料反常的c-轴电荷动力学,说明c-轴电荷动力学并不象面内电荷动力学那样对于所有铜氧化物超导材料是普适的,c-轴电荷动力学与材料有关,它依赖于CuO_2平面间的化学组成成分,其中材料中CuO_2平面之间是否有Cu-O链,对材料的c-轴电荷动力学有很大的影响。对于CuO_2平面之间有Cu-O链的铜氧化物超导材料来说,c-轴方向的光电导谱在低能端表现为non-Drude行为,在电荷转移隙处存在中红外带,中红外带的权重(本文来源于《北京师范大学》期刊2005-05-01)

张黄莉[10](2005)在《YBCO单畴的制备及电子结构与超导机理的研究》一文中研究指出铜氧化物高温超导体以其高的超导转变温度为科学家们高度重视。人们大量的实验和理论研究,使得这一领域的研究有了很大的成就,对高温超导的认识也不断深入。但超导温度始终还不理想,超导机理的探索还没有获得成熟的理论,这限制了高温超导材料的开发与应用。 本文对高温超导体YBa_2Cu_3O_(7-δ)的制备及电子结构和能级特征进行了系统的研究。研究发现: 1) 氧含量对YBCO能级结构(特别最高占据态能级附近)影响很大,随着氧含量的增大,最高占据态能级(费米能)降低,其附近轨道数增多,态密度增大,因而临界转变温度随着氧含量的增大而增大,与实验结果一致。这也决定了氧含量对YBCO超导电性有非常重要的影响。 2) 由于原子间相互作用,各原子轨道都有不同程度的杂化,原子轨道能级相近的,其杂化较大。内层轨道是O的2S与Y的4P、Ba的5P轨道杂化,外层轨道是Cu的3d与O的2p轨道杂化,外层轨道较内层轨道杂化大,轨道杂化与超导电性有密切的关系,用元素的掺杂可很好解释轨道杂化与超导电性的关系。 3) 工艺参数对YBa_2Cu_3O_(7-δ)单畴的性能影响很大,片层状(Cu—O面)的晶粒高度定向排列,211粒子细小且分布均匀,有利于提高临界电流密度(Jc)。 总之,通过理论分析和计算研究,对我们今后的实验工作有重要的指导作用,有助于我们理解YBCO的高温超导电性,对研究高温超导机理有积极意义。(本文来源于《西北工业大学》期刊2005-03-01)

超导机理论文开题报告

(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:

从复旦大学获悉,复旦大学物理系赵俊课题组发现新型铁基超导体Li0.8Fe0.2ODFeSe中存在扭曲的磁激发结构,为理解高温超导机理提供了新的线索。相关研究论文前天在国际权威杂志《自然-通讯》上发表。物理系博士后泮丙营(现为复旦大学青年研究员)和直博

(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。

超导机理论文参考文献

[1].刘肖勇.新型高温超导材料探索和超导机理研究取得重要进展[N].广东科技报.2019

[2].吴苡婷.为理解高温超导机理提供新线索[N].上海科技报.2017

[3].卢天倪,孙昱艳,齐铭,周廉.利用第一性原理计算分析Bi-2212超导机理及H_2S零电阻现象的成因[J].中国材料进展.2017

[4].王渝生.量子反常霍尔效应诺奖级发现荣膺未来科学大奖高温超导机理研究“7-11”教授倡导大国工匠精神[J].中国科技教育.2017

[5].樊楠.Zn元素替代对高T_C铜氧化物超导电性的影响与超导机理[J].喀什大学学报.2016

[6].李文献.二硼化镁(MgB_2)的超导机理和性能研究[D].上海大学.2011

[7].黄端.铜基和铁基材料高温超导机理的探讨[J].湖南中学物理.2010

[8].刘斌.电子掺杂的钴氧化物超导材料正常态反常物理性质和超导机理的研究[D].北京师范大学.2006

[9].马天星.铜氧化物高温超导材料超导机理及其反常物理性质的研究[D].北京师范大学.2005

[10].张黄莉.YBCO单畴的制备及电子结构与超导机理的研究[D].西北工业大学.2005

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超导机理论文-刘肖勇
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