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《杭州师范大学》 2016年
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新型超导材料HfRe_6和ZrVGe合成与其替代效应研究

郭阳  
【摘要】:超导材料由于其潜在的应用价值自从发现以来就一直受到人们的关注。从理论和实验两个方面做了大量的研究。特别是铜氧化物超导体与铁基超导体被发现以后,传统的BCS理论不能很好的解释非常规超导体中出现的物理特性。促使理论研究者找到一种能够合理解释非常规超导特性的物理机制。同时,实验研究者还在不断发现新的超导体为理论研究提供坚实的实验基础。本论文主要从实验的角度来探讨新型超导材料的合成并对其超导电性进行研究。全文分为五个部分,第一个部分是绪论,主要介绍了BCS理论,铁基超导体以及非常规超导体;第二个部分是样品合成和测量的基本手段,大致描述了样品合成的主要方法,用到的仪器以及测量用到的手段和原理。第三个部分对HfRe6的铁替代效应进行研究,用Fe来代替Re的位置,通过电阻、比热和磁化率的测量对其物性的变化进行系统的研究。对于Hf(Re1-xFex)6系统,我们发现随着Fe替代量不断增多,电阻、比热和磁化率的测量结果表明,Hf(Re1-xFex)6系统的超导转变温度不断降低,在x=0.25左右,超导被抑制。粉末X射线衍射数据显示,随着替代量的增多,样品的晶格参数在逐渐增大。而另一方面,高压下电阻测量结果发现,系统的超导转变温度并没有明显的改变。即压力作用对这一系统的超导性质的影响是极小的。建立了Fe替代和压力下该系统的相图。结果分析表明随着Fe的替代量的增加,系统的自旋轨道耦合强度降低,从而导致系统Tc降低。同时对上临界场随替代量的变化进行了定量分析。第四个部分探索了不同合成条件下ZrVGe样品中杂质的变化情况以及其物性变化。对杂相Zr2V3Ge4的研究表明,Zr2V3Ge4并不超导。我们通过改变不同的实验条件,最终合成了没有杂质超导相的样品。得到ZrVGe样品合成的条件。最后对所有内容进行小结。
【关键词】:超导体 压力效应 BCS理论
【学位授予单位】:杭州师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:O511.3
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-9
  • 第一章 绪论9-18
  • 1.1 BCS理论9-10
  • 1.2 非常规超导体10-18
  • 1.2.1 关于铁基超导体10-14
  • 1.2.2 非中心对称超导体14-18
  • 第二章 样品合成与基本测量手段18-28
  • 2.1 样品的合成仪器介绍19-23
  • 2.1.1 真空电弧炉19-22
  • 2.1.2 真空封管系统22
  • 2.1.3 调控式加热炉22-23
  • 2.2 基本的测量手段与测量原理23-28
  • 2.2.1 xrd的基本原理与测试过程23-25
  • 2.2.2 电阻测试25-26
  • 2.2.3 磁化率测试26-27
  • 2.2.4 比热测试27-28
  • 第三章 HfRe_6与其用Fe替代效应研究28-42
  • 3.1 HfRe_6的样品合成28
  • 3.2 Hf(Re_(1-x)Fe_x)_6的结构表征28-31
  • 3.3 Hf(Re_(1-x)Fe_x)_6的磁化率研究31-35
  • 3.4 Hf(Re_(1-x)Fe_x)_6的电阻研究35-37
  • 3.5 Hf(Re_(1-x)Fe_x)_6的比热研究37-40
  • 3.6 HfRe_6的压力效应研究40
  • 3.7 分析与结论40-42
  • 第四章 新型层状超导材料ZrVGe的合成研究42-51
  • 4.1 样品组份的探究42-48
  • 4.2 退火温度的选择48-51
  • 第五章 总结与展望51-53
  • 参考文献53-57
  • 作者简介57-58
  • 科研成果58-59
  • 致谢59

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1 郭阳;新型超导材料HfRe_6和ZrVGe合成与其替代效应研究[D];杭州师范大学;2016年
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