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《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》 2017年
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La_(2-x)Ce_xCuO_(4±δ)热输运特性研究与测量杆设计

张旭  
【摘要】:通过热输运的研究可以得到超导体的费米面结构、量子临界点、磁通动力学性质以及超导涨落等相关信息,但其对测量精度的高要求一直制约着热输运的实验进展。为了实现热输运的基础测量,本文致力于对新型热输运测量杆的设计,并对La_(2-x)Ce_xCuO_(4±δ)热输运实验数据做了深入分析。其具体研究如下:(1)我们基于综合物性测量系统(PPMS)设计了新型热输运测量杆,该测量杆采用双屏蔽层、双热沉设计,成功减小了冷端温度漂移和热端热涨落。在建立最大限度的温度梯度下,热涨落小于2%。测量线为一体化设计,最大程度地减少了导线的节点数量,降低噪声对测量信号的影响。该测量杆的测量曲线平滑,可实现对微小信号的精确测量。(2)我们通过对不同掺杂La_(2-x)Ce_xCuO_(4±δ)样品Seebeck数据的分析,验证了该体系费米面的结构变化—从欠掺杂区的电子带,到最佳掺杂附近的电子-空穴带共存,再到过掺杂区形成空穴带的演化过程。在x=0.15时,通过低温正常态S-T曲线不过原点的现象,我们推测在过掺杂区(至少x≤0.15)可能有电子带的存在。声子对电子的曳引作用存在于很广的掺杂区域,其特征温度在80K左右。在外加磁场的测量中发现,不同掺杂样品的正常态Seebeck信号均不随磁场变化。(3)通过对x=0.11和x=0.15的La_(2-x)Ce_xCuO_(4±δ)样品的Nernst测试,我们得到以下3个结论:1)最佳掺杂La_(2-x)Ce_xCuO_(4±δ)(x=0.11)样品的正常态Nernst信号与磁场呈线性关系;2)在高于Tc的温度区域,最佳掺杂La_(2-x)Ce_xCuO_(4±δ)样品存在高斯型的超导振幅涨落,由该涨落引起的Nernst特征场H*(Nernst的极大值所对应的磁场)随着温度的升高而增大。3)我们利用USH理论成功解释了在振幅涨落区Nernst信号随温度、磁场的变化规律,以及在低磁场下/SCN B不随磁场变化的实验现象。
【学位授予单位】:中国科学院大学(中国科学院物理研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O611.3;TM26

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