超导电性论文_魏鑫健

导读:本文包含了超导电性论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:超导电性,超导,量子,外延,晶格,波恩,薄膜。

超导电性论文文献综述

魏鑫健[1](2019)在《Pr_2CuO_(4±δ)超导薄膜的制备及超导电性的离子液体调控》一文中研究指出本论文主要内容包括探索Pr_2CuO_(4±δ)超导薄膜的制备方法,并系统研究了不同氧含量Pr_2CuO_(4±δ)薄膜的电输运性质,以及利用离子液体调控技术研究了Pr_2CuO_(4±δ)和FeSe薄膜中的超导电性。得到的主要结果可分以下几点:1.利用高分子辅助沉积法在SrTiO_3[001]衬底上制备出高质量、单一取向Pr_2CuO_(4±δ)超导薄膜。在制备过程中,通过控制退火条件调节薄膜中的氧含量,可以得到不同超导临界转变温度(T_c)的样品,T_c最高可达25 K。2.系统研究了不同氧含量Pr_2CuO_(4±δ)超导薄膜的电输运性质。欠退火样品,低温霍尔电阻率为负且随磁场呈线性关系,表明载流子属性为电子;由于短程反铁磁序的存在,低温电阻上翘且磁电阻为负值;随着退火强度增加样品中的氧含量逐渐减少,反铁磁行为逐渐被压制,T_c逐渐增加。最佳退火样品(T_c最高),霍尔系数随着温度的降低由负变正,且霍尔电阻率与磁场呈非线性关系,表明此时电子型与空穴型载流子共存。同时,全温区的磁电阻为正值。随着退火持续增强,样品中的氧含量进一步降低,T_c变小,霍尔电阻率为正且随磁场的变化呈线性关系,表明空穴型载流子在输运过程中占主导地位。以上Pr_2CuO_(4±δ)的电输运性质随着氧含量变化与Pr_(2-x)Ce_xCuO_(4±δ)随Ce掺杂浓度变化的行为高度一致,这揭示退火去氧形成电子掺杂是铜氧化物RE_2CuO_(4±δ)(RE=La,Pr,Nd,Eu,Sm,Gd)具有超导电性的起因。另外,我们以霍尔系数为参量来标定Pr_2CuO_(4±δ)和Pr_(2-x)Ce_xCuO_4超导体T_c的变化,发现最高T_c总是发生在霍尔系数为零附近,为进一步研究高温超导机理提供重要的信息。3.开展超导和非超导Pr_2CuO_(4±δ)薄膜的离子液体调控实验。正偏压调控(即Pr_2CuO_(4±δ)薄膜作为阴极)诱导电子掺杂,无论超导或非超导样品的电阻都减小。在非超导样品中我们成功实现绝缘态-超导态转变,在超导样品中实现超导态-非超导金属态转变。该转变过程可逆,亦即撤去偏压,样品回到初始状态。针对非超导Pr_2CuO_(4±δ)样品进行负偏压调控实验(Pr_2CuO_(4±δ)薄膜作为阳极),当偏压从0 V加至-3 V,样品的电阻和霍尔电阻率(负值)几乎没有变化。当偏压加至-4 V时,电阻突然增加,同时霍尔电阻率突然减小,表明Pr_2CuO_(4±δ)样品中的载流子浓度降低。当撤去-4 V偏压后,我们发现该样品获得了超导电性,且在30 K时霍尔系数由负变为正。很明显在-4 V调控时,样品发生了电化学反应,导致样品在撤去偏压后呈现出非易失的超导电性。由于负向调控是去除电子或掺入空穴的过程,因此电化学反应诱导电子掺杂不是非易失超导电性的起因。根据原位XRD实验和高分辨扫描透射电镜的实验结果,我们推测负向调控修复了铜氧面的氧空位,进而诱导出非易失超导电性。这项工作为如何实现高温超导电性提供了新的范例。4.利用离子液体调控技术研究FeSe薄膜的超导电性,并详细地探讨在调控过程中电输运性质的变化。得出以下结论:通过离子液体调控,厚度为200 nm FeSe薄膜的T_c被提升至40 K以上;FeSe超导电性被触发的起始偏压一般要在4 V以上,随着调控时间的增加,T_c逐渐增加,同时超导转变宽度变窄;可被调至的最高T_(c max)主要取决于初始薄膜的无序度,无序度越高T_(c max)越小。另外,我们发现FeSe超导电性的调控分为两个阶段:第一阶段,正常态性质不变,T_c逐渐增加;第二阶段,T_c几乎没有变化,但正常态性质发生剧烈变化。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2019-06-01)

曾进峰[2](2019)在《六角CaFe_2As_2的可能超导电性和生成对抗量子线路》一文中研究指出理解非常规超导的微观配对机制是凝聚态物理主要挑战之一。自铜氧化物超导体和铁基超导体被发现以来,虽然有大量的实验和理论研究,但导致非常规超导的配对机制至今没有达成共识。这两类不同的超导体在相图,电子结构,磁性等方面都表现出共性。基于这些共性去统一理解非常规超导的配对机制,对发现和设计新的高温超导材料具有重要的指导意义。而反过来,基于统一的配对机制指导规则下发现的新超导材料如果被实验证实,将有助于我们深刻理解非常规超导的微观机理。本论文第一个工作基于现有的两类非常规超导体配对机制的理解下,预测六角CaFe2As2可能具有非常规超导电性。我们研究了 122六角体系过渡金属磷族化合物的磁性和电学性质,发现该体系与122四方格子过渡金属磷族化合物体系有类似的磁学和电学性质。其中122四方格子中包含了铁基超导体。我们预测在六角体系中,CaFe2As2通过掺杂也可能变成新的非常规超导体。通过第一性原理计算,我们发现在两类体系中,铁基材料有最大的次近邻反铁磁交换相互作用。次近邻反铁磁交换相互作用是导致铁基超导体母体化合物有C-型反铁磁基态和s-波超导态的原因。通过计算,我们发现在六角体系中,CaFe2As2有很强的次近邻反铁磁交换相互作用。这导致该材料处于强阻挫磁态。我们计算通过参杂之后,该材料可能处于时间反演对称破缺的d+id超导配对基态。六角铁基材料为我们提供了很好的一个平台去理解和验证非常规超导的原理,我们期望实验能够合成材料并发现超导电性。近几年来机器学习,特别是深度学习引起了学术研究和工业应用的热潮。机器学习是一种能够从数据中学习的算法。作为机器学习的一个分支,深度学习利用神经网络强大的表达能力在很多应用中有着优异的表现,比如图像识别与生成、自然语言处理等。根据数据集中是否有标签,机器学习大致可以分为监督学习算法和非监督学习算法。监督学习是学习从输入变量到另一个输出变量的映射或者学习一个条件概率分布。而非监督学习的生成模型需要对训练数据的联合概率分布进行建模。生成模型除了能够处理分类和回归之外还能应用到更广泛的任务中,比如生成新的样本,进行密度估计等。而基于深度学习的生成模型困难在于被建模的随机变量维度太高,这极大地提高了计算量。本论文的第二个工作,我们尝试用量子计算去解决生成模型的计算挑战。根据玻恩对波函数概率的解释,我们知道量子力学具有天然的概率特性。用量子线路对经典数据建模,这样的生成模型充分利用了高维希尔伯特空间的强大表达能力和量子线路有效的直接抽样能力。我们称为量子线路玻恩机。然而因为在量子线路中我们无法得到波函数的表达式,使得量子线路玻恩机缺乏有效的基于梯度的训练方法。我们设计了一个由量子线路生成器和经典的神经网络判别器组成的量子-经典混合的对抗训练框架。同时我们针对量子线路设计了一个代价函数对量子线路参数梯度的无偏估计。我们在Bars-and-Stripes数据集上成功地进行了数值模拟。我们的生成对抗量子线路模型能够在近期的含噪声的中型量子设备中运行。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2019-06-01)

刘翔[3](2019)在《压力下氧化钛和碳化钼超导电性的研究》一文中研究指出超导电性具有广泛的应用前景,一直以来都吸引着人们的广泛关注。尽管发现了多个体系的超导材料,但除了金属、合金等传统超导体以外,其超导机理都不清楚。压力作为一个重要的热力学参量,对晶格产生直接影响,提供了一个干净的方式对超导电性进行探索。当一个新超导材料被发现后,人们迫切的想知道压力下的效应,大的压力响应促使人们通过原子取代形成化学压力,或者通过外延薄膜的应力在常压下提高Tc。数十年来在压力下发现的新超导材料不可胜数,极大的拓宽了超导研究的材料范围。此外,从压力下超导性质的变化还可以得到材料超导机理的信息。本论文中我们对近年新发现的超导材料:外延TiO薄膜,Mo2C单晶纳米片进行了压力下的研究。揭示了TiO、α-Mo2C、β-Mo2C的超导Tc等基本超导性质在压力下的变化规律,这有助于深入理解材料特性及其超导机理。除此之外,我们还从结构,介电,磁介电等方面对自旋梯超导体BaFe2Se3中可能存在的多铁性进行了探索。本论文内容包含五章,各章的主要内容分别概括如下:第一章介绍了压力是如何影响各类超导体的超导电性的,包括己具有成熟理论基础的传统超导体、转变温度较高的铜氧化物超导体以及铁基超导体。还有一些特殊的但压力在其中起到了极重要作用的体系,如对压力非常敏感的有机超导体、近年来广泛研究的拓扑超导体。最后,我们以最近的重要研究进展举例介绍了压力如何在提高超导Tc、发现新超导材料方面起到举足轻重的作用的。在第二章中,我们系统地研究了TiO外延薄膜在静水压力下的电输运性质。在TiO中我们发现TiO薄膜的超导转变温度Tc随着压力的增加而单调下降,而且Tc值的减小比理论预期快得多。通过分析正常态输运性质,发现TiO薄膜中的载流子局域化在压力下显着增强,表明了载流子局域化对TiO的超导电性有着至关重要的作用。在第叁章中,发现化学气相沉积法生长的Mo2C具有规则的样品形状,主要为四边形和六边形两种,我们通过透射电子显微镜研究了其结构,发现四边形的Mo2C为正交结构的α相,六边形的Mo2C为六方结构的声相。我们还通过电输运的测量对比了两种相Mo2C的超导电性,发现了两种相Mo2C的超导转变温度和上临界场具有很大差异。此外,还探索了晶界对其超导电性的影响。第四章主要研究了 α-Mo2C、β-Mo2C在压力下的电输运性质,发现这两种相的Mo2C具有不同的压力响应,β-Mo2C与一般传统超导体类似,Tc随压力呈线性降低表明其压力下的声子平均振动频率的增加,而α-Mo2C的Tc随压力呈Dome型的轮廓,这表明除了声子平均振动频率的变化,在α-Mo2C中压力对电子性质也产生了明显的作用。可见,α-Mo2C电子性质具有独特性。在第五章中,生长了高质量的BaFe2Se3单晶,并系统地研究了其结构,磁性,电输运性质,极化特性,介电和磁介电特性及其温度依赖性。变温结构测量表明BaFe2Se3可能在125 K附近有微弱的结构变化。电输运的测量表明BaFe2Se3具有很小的热激活能,这来源于非化学计量的缺陷。介温特性和磁介电的测量发现BaFe2Se3具有一些介电弛豫和磁介电特性,然而这可能来源于Maxwell-Wagner效应及其较低的电阻率。较窄的能隙,较小的极化强度,不可避免的缺陷和低电阻率使BaFe2Se3中的铁电性难以表征。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-01)

张超[4](2019)在《氧化钛和氧化镧的超导电性与量子相变》一文中研究指出过渡金属氧化物表现出多种物理性质,包括高温超导性,压电性,铁电性,磁性,多铁性和电阻转换特性。过渡金属氧化物的功能特性对其电子结构非常敏感,受到元素组成、缺陷、晶格畸变的强烈影响。其中,钛氧化物由于其晶体结构和物理/化学性质的多样性成为一类重要的材料体系。它涵盖了从金属到半导体和绝缘体的各种电子特性,因此可用于许多技术应用。近年来,钛氧化物的超导特性引起了人们的广泛关注,如TiO,γTi3O5,Ti4O7,其超导机理尚不清楚,需要进一步研究。另外,近期发现的量子格里菲斯奇异性(Quantum Griffiths singularity,QGS)引起了极大的关注。高质量TiO外延薄膜其正常态具有半导体特性,是研究QGS很好的材料体系。稀土金属氧化物由于其显着的化学,热学,光学和电学性质而引起人们的广泛关注。岩盐结构的LaO被认为是嵌入在高温超导层状钙钛矿铜酸盐化合物(La,M)2CuO4(M=Ba,Sr)中的载流子层,在其中起着至关重要的作用。另一方面,早期合成的LaO块材显示出金属导电性,但由于化学稳定性差,没有得到进一步的研究。利用先进的薄膜制备工艺,有望实现材料的高质量生长;此外,其压力效应也是值得研究的。在第一章中,我们总结了金属钛、镧及其氧化物的晶体结构和输运特性,以及钛氧化物超导体和镧氧化物超导体的研究进展;并介绍了超导体中的量子相变行为,尤其是近年来QGS的研究进展。在第二章中,我们利用脉冲激光沉积技术在蓝宝石衬底上成功制备了TiO单晶薄膜,并对其超导特性进行了系统的研究。TiO外延薄膜的超导转变温度较体材料得到了很大的提升,达到了7.4 K,零温下的上临界场达到13.7 T。高压实验结果表明,随着压力的增大,正常态电阻增大,超导转变温度降低,这可能是电子局域化加强导致的。这项工作将有助于理解钛基氧化物超导体的超导机理,并实现更高温度的超导性。在第叁章中,系统研究了TiO外延薄膜的电流-电压特性和临界电流密度特性。电流-电压的标度行为符合准二维的涡旋玻璃转变理论;不同磁场下,临界电流密度与温度的关系表明其钉扎机制是以δl钉扎占主导,这可能是由晶界导致的。此外,还观察到涡旋钉扎力归一化场依赖关系的标度行为。在第四章中,我们研究了 TiO薄膜中厚度和磁场调制的具有QGS的超导-绝缘体相变行为。薄膜厚度调制的超导-绝缘体转变与与载流子浓度的降低和局域性的增强有关。通过研究不同厚度氧化钛薄膜的低温电输运特性,观察到到了动态临界指数随磁场发散的超导-绝缘体转变行为,它表现出弱绝缘态对QGS的抑制作用。这一发现将QGS从超导-金属转变系统扩展到超导-绝缘体转变系统。在第五章中,利用脉冲激光沉积技术,在YAlO3和LaAlO3单晶衬底上制备出外延生长的金属La和LaO薄膜。系统地研究了其超导电性以及在静水压力最大为2 GPa下的超导性能。对于金属La薄膜,随着压力的增大,超导转变温度逐渐减小,正态电阻率增大。而对于LaO薄膜,随着压力的增大,超导转变温度逐渐增大,而超导转变附近的正常状态电阻率先减小后增大。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-01)

蔡树[5](2019)在《具有奇异态的量子材料超导电性的高压研究》一文中研究指出拓扑材料由于其电子能带具有特殊的拓扑性质导致其具有奇异的物理性能。发现和研究拓扑材料的奇异物性是目前凝聚态物理研究的热点之一,其潜在的应用将为科学与技术的发展带来新的重大机遇。本文主要研究了最新发现的新型硫族化合物拓扑绝缘体和第二类外尔半金属的高压行为。通过高压原位电阻、霍尔系数、交流磁化率等低温输运性能的测量,并结合同步辐射大科学装置上所进行的高压原位X射线衍射实验,对研究体系开展了深入系统的研究。这些研究结果为揭示非平庸拓扑表面态受控因素(如温度与压力),理解其拓扑性质、探索其超导电性和超导电性与晶体结构的关联性等提供了重要的实验依据。论文主要包括以下内容:第一章介绍了超导材料与拓扑材料的发现与最新的研究进展,重点介绍拓扑绝缘体、外尔半金属的基本概念和基本物性。同时也对高压技术在量子材料研究中的重要应用做了介绍。第二章介绍了本文研究所采用的金刚石对顶压砧压力产生装置与高压-低温-磁场联合测量系统等设备。同时还介绍了高压原位电阻、霍尔以及同步辐射高压X射线衍射等测量原理及方法。第叁章介绍了新发现的新型硫族化合物叁维拓扑绝缘体(Bi_2Te_2Se,Bi_(1.1)Sb_(0.9)Te_2S)的高压研究结果。主要研究目的是探索拓扑绝缘体表面态的电导与温度和压力的依赖关系及其与体态电导的关系。研究发现尽管这两种材料的体态电导在较低的压力的作用下增大了几个数量级且随温度发生变化,但表面态电导却不随温度和压力变化,首次从压力维度上揭示了这类拓扑绝缘体的表面态导电性是独立于体态导电性的。实验结果也同时证实了拓扑绝缘体材料的拓扑表面态在一定范围的压力作用下表现出的稳定性。第四章介绍了新型拓扑绝缘体压力导致的超导电性研究。研究发现压力可诱导其发生超导转变并在较高压力范围内存在两个不同的超导相。根据XRD数据显示超导相出现在结构相变的边界。通过与碲铋矿同体系材料对比,我们首次在实验上揭示了此类拓扑绝缘体中存在普适的压力诱导的超导相图。我们的研究结果为理解其的晶体结构、拓扑性质和超导电性之间的关联提供了重要的实验依据。第五章介绍了新型第二类外尔半金属TaIrTe_4的高压研究。实验发现TaIrTe_4在23.8 GPa附近出现超导电性。同步辐射XRD结果表明在超导转变的压力处晶体结构出现扭曲。我们提出晶格扭曲导致了费米面的重构并诱发了超导转变。这项研究首次揭示了晶格变形、拓扑和超导电性之间的关系。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2019-05-01)

王媛,陈佐满,卢金兰,赵家隆,陈钰淇[6](2019)在《具有诱导超导电性和自旋轨道耦合作用的半导体纳米线零偏压电导峰的研究》一文中研究指出基于凝聚态系统可产生具有马约拉纳费米子特性的准粒子态的理论,考虑到零偏压电导峰是否可以作为马约拉纳费米子准粒子束缚态存在的证据在理论上还存在争议,采用详细的理论计算和分析方法,对具有诱导超导电性和自旋轨道耦合作用的半导体纳米线的微分电导谱的一些特性进行了分析和研究,其中主要研究系统的微分电导谱与系统的各种可调控参量之间的关系.结果表明:这类系统中存在2种不同类型的零偏压电导峰,这2种零偏压电导峰具有不同的特点,由不同的物理机制所致.文中的计算结果对澄清最近一些有争议性的理论问题有一定的理论参考意义.(本文来源于《华南师范大学学报(自然科学版)》期刊2019年01期)

鲍琳[7](2019)在《Ta_4Pd_3Te_(16)单晶纳米带的制备与超导电性调控的研究》一文中研究指出近年来,低维超导材料由于其新奇的物性和在新型量子器件的应用潜力而备受关注。尤其是,探索低维超导体系中的量子现象以及通过改变材料尺寸或引入其它手段来调控超导电性,逐渐成为凝聚态物理研究的一个重要方向。因此,本文将以具有准一维特性的Ta4Pd3Te16单晶纳米带为研究对象,首先通过机械解理法成功制备不同厚度的Ta4Pd3Te16单晶纳米带,然后对其形貌、结构、以及超导电性对厚度、外加磁场和离子辐照的依赖进行了详细的研究和探讨。首先,利用自助溶剂法成功合成出Ta4Pd3Te16单晶并使用机械解理法成功制备出了不同厚度的Ta4Pd3Te16单晶纳米带,并对其形貌、厚度、微结构和结晶质量进行了详细的表征研究。然后,通过详细测量大量Ta4Pd3Te16单晶纳米带的低温电输运性质,对比研究了样品厚度对超导电性的影响,发现超导电性会由于厚度的减小而被抑制,并讨论了外加磁场对超导性质的影响,深入探讨了低维体系中厚度减小导致超导抑制的本质,发现由厚度减小产生的无序度能够增强库伦相互作用,从而导致材料从超导态转变为正常态或弱绝缘态。此外,还发现本文制备的Ta4Pd3Te16单晶纳米带在Tc以下的电阻温度曲线可以通过热激活相移理论来描述。最后,初步开展了 Ga+离子辐照来调控Ta4Pd3Te16单晶纳米带超导电性的实验研究,对比研究了不同辐照剂量对材料超导特性的影响,发现通过增加辐照剂量,可以诱导纳米带在低温下发生金属-绝缘体转变,这是因为辐照剂量的增加会在Ta4Pd3Te16单晶纳米带中引入更多缺陷,从而使体系中的无序度更加强烈.(本文来源于《浙江大学》期刊2019-04-01)

宋灿立,马旭村,薛其坤[8](2019)在《基于异质外延薄膜的界面超导电性研究》一文中研究指出超导电性因其丰富的物理性质和潜在的应用价值已成为21世纪物理学中备受关注的前沿课题之一.本文从超导物理的发展历程与研究现状出发,介绍了基于异质外延薄膜界面超导电性的研究,着重展示了实验设计思路、研究方法及清华大学在本领域近年的研究进展,力图以此激发学生的创新性思维,同时为相关领域的科研人员提供借鉴.(本文来源于《物理实验》期刊2019年01期)

白桦[9](2019)在《层状过渡金属硫族化合物的超导电性研究》一文中研究指出寻找新的超导体以及理解其机理一直以来都是凝聚态物理中的前沿课题。过渡金属硫族化合物拥有庞大的成员以及丰富的物理性质,其中也有不少是超导体,是一个探索新超导体及多种有序态相互关系的极佳的系统。本文中主要研究了其中两个体系:层状过渡金属二硫化物以及晶格失配层状化合物,并对其中发现的叁个新超导体:4Ha-Ta1.03Se2和(SnSe)1.16(NbSe2)n(n=1,2)进行了细致的结构和物性研究。本论文由五个章节构成。第一章绪论对层状过渡金属二硫化物以及晶格失配层状化合物这两个体系的结构以及其中出现的超导体进行了详细的综述。第二章介绍了主要的实验方法。第叁章到第五章是本文的主要工作。我们取得的主要创新性成果如下:(1)我们用I2作为输运剂,用化学气相输运法成功合成了 4Ha-Ta1.03Se2单晶,并在这个晶型中发现了 Tc约为2.7K的超导电性,以及在106K附近出现的电荷密度波(CDW)相变。此外一种很特殊的层错被发现,或许是样品各向异性增强的原因。μ0Hc2ab(0)/Tc=4.48,这个值在目前已知的TaSe2各类晶型结构的超导体中是最大的,Hc2ab(0)是Pauli顺磁极限的2.44倍,其原因可能与插层增强的SOC有关。λe-ph=0.69表明其依旧是个中等耦合的超导体。此外,N(EF)只有1.53state/eV f.u.,比其他掺杂或插层后超导的TaSe2要低,但依旧与其具有相当的超导Tc,表明4Ha的结构或许对TaSe2的超导有利。这是首次对于4Ha结构的TaSe2的详细物性研究。(2)我们用SnCl2作为输运剂,用化学气相输运法成功合成了大块的晶格失配层状化合物(SnSe)1.16(NbSe2)的单晶,并首次发现了其中的超导,其Tc约为3.4K。超导抗磁百分比接近100%,说明了其体超导性。面外和面内的Hc2(0)分别约为4.53 T和7.82 T,特别是对于面内,其Hc2(0)超出了 Pauli顺磁极限,这可能和在比热和Hc2的测量中都看到的明显的多带效应有关。此外其电声耦合强度λe-ph约为0.80。我们的工作证明了(SnSe)1.16(NbSe2)是一个多带的BCS超导体。(3)我们用SnBr2作为输运剂,用化学气相输运法成功合成了 一种新的具有n=2结构的晶格失配层状化合物:(SnSe)1.16(NbSe2)2的单晶,并在其中观察到Tc约为4.9K的超导。在比热测量中,我们得出其λe-ph约为0.96,比较接近强耦合了。电声耦合强度的上升以及电荷转移的减少是其Tc相比(SnSe)1.16(NbSe2)上升的主要原因。面外和面内的Hc2(0)分别约为3.4T和15.5T,其中Hc2ab(0)/HP=1.74,在晶格失配层状化合物超导体里是比较大的。Hc2的增强可能与多带效应以及二维特性的增强都有所关联。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-01-05)

刘肖勇[10](2018)在《深圳先进院制备新型有机超导材料》一文中研究指出本报讯 (记者 刘肖勇)近日,记者从中国科学院深圳先进技术研究院获悉,该院集成所光子信息与能源材料研究中心钟国华副研究员与其合作者在有机超导体研究领域取得新进展。该团队通过实验制备表征和理论模拟相结合的办法成功揭示了钾金属掺杂的五联苯有机化合物是一个新的(本文来源于《广东科技报》期刊2018-12-28)

超导电性论文开题报告

(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:

理解非常规超导的微观配对机制是凝聚态物理主要挑战之一。自铜氧化物超导体和铁基超导体被发现以来,虽然有大量的实验和理论研究,但导致非常规超导的配对机制至今没有达成共识。这两类不同的超导体在相图,电子结构,磁性等方面都表现出共性。基于这些共性去统一理解非常规超导的配对机制,对发现和设计新的高温超导材料具有重要的指导意义。而反过来,基于统一的配对机制指导规则下发现的新超导材料如果被实验证实,将有助于我们深刻理解非常规超导的微观机理。本论文第一个工作基于现有的两类非常规超导体配对机制的理解下,预测六角CaFe2As2可能具有非常规超导电性。我们研究了 122六角体系过渡金属磷族化合物的磁性和电学性质,发现该体系与122四方格子过渡金属磷族化合物体系有类似的磁学和电学性质。其中122四方格子中包含了铁基超导体。我们预测在六角体系中,CaFe2As2通过掺杂也可能变成新的非常规超导体。通过第一性原理计算,我们发现在两类体系中,铁基材料有最大的次近邻反铁磁交换相互作用。次近邻反铁磁交换相互作用是导致铁基超导体母体化合物有C-型反铁磁基态和s-波超导态的原因。通过计算,我们发现在六角体系中,CaFe2As2有很强的次近邻反铁磁交换相互作用。这导致该材料处于强阻挫磁态。我们计算通过参杂之后,该材料可能处于时间反演对称破缺的d+id超导配对基态。六角铁基材料为我们提供了很好的一个平台去理解和验证非常规超导的原理,我们期望实验能够合成材料并发现超导电性。近几年来机器学习,特别是深度学习引起了学术研究和工业应用的热潮。机器学习是一种能够从数据中学习的算法。作为机器学习的一个分支,深度学习利用神经网络强大的表达能力在很多应用中有着优异的表现,比如图像识别与生成、自然语言处理等。根据数据集中是否有标签,机器学习大致可以分为监督学习算法和非监督学习算法。监督学习是学习从输入变量到另一个输出变量的映射或者学习一个条件概率分布。而非监督学习的生成模型需要对训练数据的联合概率分布进行建模。生成模型除了能够处理分类和回归之外还能应用到更广泛的任务中,比如生成新的样本,进行密度估计等。而基于深度学习的生成模型困难在于被建模的随机变量维度太高,这极大地提高了计算量。本论文的第二个工作,我们尝试用量子计算去解决生成模型的计算挑战。根据玻恩对波函数概率的解释,我们知道量子力学具有天然的概率特性。用量子线路对经典数据建模,这样的生成模型充分利用了高维希尔伯特空间的强大表达能力和量子线路有效的直接抽样能力。我们称为量子线路玻恩机。然而因为在量子线路中我们无法得到波函数的表达式,使得量子线路玻恩机缺乏有效的基于梯度的训练方法。我们设计了一个由量子线路生成器和经典的神经网络判别器组成的量子-经典混合的对抗训练框架。同时我们针对量子线路设计了一个代价函数对量子线路参数梯度的无偏估计。我们在Bars-and-Stripes数据集上成功地进行了数值模拟。我们的生成对抗量子线路模型能够在近期的含噪声的中型量子设备中运行。

(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。

超导电性论文参考文献

[1].魏鑫健.Pr_2CuO_(4±δ)超导薄膜的制备及超导电性的离子液体调控[D].中国科学院大学(中国科学院物理研究所).2019

[2].曾进峰.六角CaFe_2As_2的可能超导电性和生成对抗量子线路[D].中国科学院大学(中国科学院物理研究所).2019

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论文知识图

电阻可降为零的理想导体在磁场中的特...硅烷在192GPa时测得的超导电性...氢元素的基本信息氢的电阻随压力变化的情况(a)和(b)分别为SPS方法和固相烧结制...超导体Hg的R-T曲线示意图

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超导电性论文_魏鑫健
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