SrFBiS2体系Pr、Se掺杂效应及物性研究

论文摘要

具有层状结构的超导材料如铜基和铁基超导体等一直都吸引科学家们的青睐和研究。2012年,层状超导体Bi4O4S3的发现吸引了科学家们的极大兴趣,并很快引发一系列具有四方结构的BiS2基超导体Ln（O,F）BiS2（Ln=La,Ce,Nd,Pr）被发现和研究。本论文的研究主要集中在两个部分:一,研究Sr1-x-x PrxFBiS2体系的超导电性、电子态相图和压力效应。二,揭示Pr和Se在Sr0.5Pr0.5FBiS2-x-x Sex体系里的双掺杂效应及其超导电性。第一,在Sr1-xPrxFBiS2体系,通过电和磁的输运测量以及压力效应的研究,我们报道了常压下不同Pr掺杂含量样品的超导电性。当Pr含量在0.4≤x≤0.7范围,样品展现超导电性,并在x=0.5时超导转变温度达到最大,约为2.7 K。我们对最佳掺杂Sr0.5Pr0.5FBiS2体系进行了压力效应研究。外加压力能够极大地提高超导电性,导致Tc从2.7K迅速增加到高压区的9.7K。综合我们的研究结果,给出了压力-温度的超导电子态相图。第二,我们对Sr0.5Pr0.5FBiS2-xSex（0≤x≤1.2）体系进行了双掺杂效应的研究。体系的超导Tc随着Se掺杂含量逐渐增加,从未掺杂的Tc=2.7 K增加到3.54K（60%Se掺杂含量）。磁化率测量表明,当Se含量超过0.5时,体系的超导体积分数快速增加,最大可达到90%,证明体系为体超导电性。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 超导材料的发展及相关理论研究
•     1.1.1 基本性质
•     1.1.2 常规超导体及BCS理论
•     1.1.3 高温超导体的发现和研究
• 2 基超导体及研究进展'>  1.2 BiS₂基超导体及研究进展
• 2 基超导体的压力效应'>  1.3 BiS₂基超导体的压力效应
• 第二章 实验方法
•   2.1 样品制备
•     2.1.1 样品制备的方法
•   2.2 物性测量
•     2.2.1 晶体结构表征
•     2.2.2 磁化率测量
•     2.2.3 电阻测量
•     2.2.4 比热测量
• 1-xPr_xFBiS₂ 体系的Pr掺杂和压力效应'>第三章 Sr_1-xPr_xFBiS₂体系的Pr掺杂和压力效应
•   3.1 引言
•   3.2 实验过程
•   3.3 实验结果和分析
•     3.3.1 晶体结构分析
•     3.3.2 输运测量分析
•     3.3.3 磁性测量分析
• 0.5Pr_0.5FBiS₂ 的压力效应'>    3.3.4 Sr_0.5Pr_0.5FBiS₂的压力效应
• 0.5Pr_0.5FBiS₂ 的相图'>    3.3.5 Sr_0.5Pr_0.5FBiS₂的相图
•   3.4 本章小结
• 0.5Pr_0.5FBiS_2-xSe_x体系同价Se掺杂效应'>第四章 Sr_0.5Pr_0.5FBiS_2-xSe_x体系同价Se掺杂效应
•   4.1 引言
•   4.2 实验过程
•   4.3 实验结果和分析
•     4.3.1 晶体结构分析
•     4.3.2 输运性质分析
•     4.3.3 磁性测量结果与分析
•   4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 科研成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 尤伟

导师: 李玉科

关键词: 基超导体,压力效应,掺杂效应,电子态相图

来源: 杭州师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 杭州师范大学

分类号: O511

总页数: 45

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