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铁基超导体Sm_(0.95)La_(0.05)O_(0.85)F_(0.15)FeAs以及PrO_(1-X)F_XFeAs的制备和性质研究

魏正  
【摘要】: 自从2008年2月F掺杂的LaFeAsO被报道有26 K的超导电性后,基于此体系材料的超导转变温度在短短几个月中被迅速地提高到55 K,很多新超导体被发现,同时人们对具有更高临界转变温度的新超导材料充满希望。 第一章简要地回顾了这种体系中材料的探索、制备以及设计,另外在理论和实验上对其超导机理的认识也给予了介绍和总结。最后基于目前的实验数据,对铁基超导体和铜氧化物高温超导体的重要物理参数进行了比较,同时展望了这种新超导体的应用前景。 第二章主要阐述了铁基超导体的制备,我们成功的用两步法合成了Sm_(0.95)La_(0.05)O_(0.85)F_(0.15)FeAs,XRD结果表明我们的样品质量很好,电阻和磁测量得到超导临界温度温度达到57.3K。另外我们用一步法也合成出来的Sm系的铁基超导体和文献给出的结果基本类似。我们掺Zn的样品也制备出来,从电阻的测量来看Zn的掺杂还是对超导电性产生了一定的抑制作用。 第三章研究了Sm_(0.95)La_(0.05)O_(0.85)F_(0.15)FeAs的多晶拉曼谱与在磁场下重排的样品的各向异性。首先对未掺杂的SmOFeAs做了变温的拉曼光谱研究,在室温下得到了6个拉曼声子模,这与理论计算以及别人的结果都符合的很好。在低温下,氧的Eg模被明显的压制,我们认为这是晶格畸变所引起的;其次由于室温下磁各向异性的存在,使得Sm_(0.95)La_(0.05)O_(0.85)F_(0.15)FeAs的多晶分末可以在磁场下进行重排,重排后的样品测试得到穿透深度的各向异性值γ~3;ab面方向的穿透深度λab(T)在低温下的线性关系说明该超导体的超导能隙中存在节点。 第四章研究的是PrO_(1-X)F_XFeAs;我们用固相反应法成功合成了PrO_(1-X)F_XFeAs(X=0,0.05,0.1,0.12,0.15,0.18,0.2,0.25)的系列样品,分别用XRD,电阻以及磁化率对其进行了表征,得到了F含量与超导临界温度的相图,这和其他的铁基超导体基本一致。


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