铜氧化物超导论文-窦子媛,吕衍凤,宋灿立,马旭村,薛其坤

铜氧化物超导论文-窦子媛,吕衍凤,宋灿立,马旭村,薛其坤

导读:本文包含了铜氧化物超导论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:铜氧化物超导电性,铜氧面,超导能隙,扫描隧道显微谱

铜氧化物超导论文文献综述

窦子媛,吕衍凤,宋灿立,马旭村,薛其坤[1](2018)在《铜氧化物高温超导中铜氧面电子结构的扫描隧道显微镜观测》一文中研究指出铜氧化物高温超导体的超导机理是近30年来凝聚态物理研究领域的一个重大科学难题.赝能隙和d波配对对称性是对铜氧化物超导体研究所得出的重要实验观察.然而,过去的宏观测量描述的是超导层和电荷库层性质迭加的结果;而微观表面探测主要在实验上易获得的电荷库层进行,无法保证其测量结果能真实表征夹在电荷库层之间的超导结构单元(CuO_2).因此,获得铜氧化物高温超导体的超导层CuO_2且对其进行直接测量是非常必要的,对揭示其高温超导机理具有重要的科学意义.本文综述最近五年内对铜氧化物中CuO_2层相关的扫描隧道显微镜研究结果,对铜氧化物中赝能隙及其与超导电性的关系进行讨论.这些研究为理解高温超导机理提供了重要的思路.(本文来源于《中国科学:物理学 力学 天文学》期刊2018年08期)

贾艳丽[2](2018)在《过渡金属氧化物超导薄膜的制备及物性研究》一文中研究指出在过渡金属氧化物中,LiTi_2O_4是唯一的尖晶石氧化物超导体,其超导转变温度可达13 K。本论文的主要工作是采用脉冲激光沉积(Pulsed Laser Deposition,PLD)技术,分别在不同衬底材料、不同衬底取向、不同生长温度和不同生长氧气压等条件下制备出了一系列高质量的LiTi_2O_4单晶薄膜,并对其结构和电输运性质进行了研究。另一个工作是制备了SrCoO_(2.5)/La_(2-x)Ce_xCuO_(4±δ)(LCCO)多层膜,研究了退火和界面应力对电子型铜氧化物LCCO薄膜超导电性的影响。主要内容如下:(1)利用PLD技术在SrTiO_3,KTaO_3和不同取向的MgAl_2O_4衬底上制备出外延的LiTi_2O_4薄膜,并研究了其电输运性质。我们发现各向异性面内磁电阻在温度低于100 K时表现出二重对称性。此外,样品的磁电阻在50 K时发生了从正磁阻到负磁阻的转变。我们认为正磁阻起源于轨道相关态,体系中存在的轨道序在磁场作用下引起轨道磁矩的涨落,从而增强了电子散射,导致正磁阻。当温度高于50 K时,LiTi_2O_4样品中局域的自旋涨落在磁场下被抑制,使散射减弱,电阻减小,从而出现负磁阻。我们在[110]和[111]取向的外延薄膜上得到的电输运性质和[00 1]取向薄膜的一致。(2)利用PLD技术制备了一系列不同氧含量的高质量LiTi_2O_4薄膜,并对其结构和电输运结果进行了分析。从X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)结果中发现随着氧含量的增加,c轴晶格常数显着降低。当氧含量增加到一定值后,c轴晶格常数不再变化,此时形成了新相。电输运测试结果表明:随着氧含量的增加,样品发生了从超导到绝缘的转变,结合XRD中c轴晶格常数的变化可知形成的这个新相是Li_4Ti_5O_(12)。利用球差校正透射电镜可以看出,LiTi_2O_(4-δ)样品内存在着大量氧空位,而Li_4Ti_5O_(12)样品具有完美的晶体结构。我们得出随着氧含量的变化,样品发生的超导-绝缘转变过程不仅仅和Li的化学计量比有关,还伴随着氧空位的填充和Li_4Ti_5O_(12)相的生成。(3)利用PLD技术在SrTiO_3衬底上制备了SrCoO_(2.5)/LCCO多层薄膜。通过XRD测试发现,随着多层膜周期数的逐渐增加,LCCO层的结构从T'相逐渐转变成T相,样品的电阻发生了从超导到绝缘的转变。由于LCCO材料的晶格常数远大于SrCoO_(2.5)材料,因此随着周期数的增加,LCCO层受到的面内压应力逐渐增大,从而使LCCO薄膜内的顶点氧更加稳定,不再受真空退火的影响。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2018-06-01)

刘述春[3](2018)在《铜氧化物超导欠掺杂到过掺杂区域的费米速度能和能隙速度的研究》一文中研究指出近年来,超导材料尤其是高温超导材料的研究一直是凝聚态物理研究的热点和难点之一。以铜氧化物高温超导材料为代表的高温超导材料因为较高的超导转变温度而拥有着广泛的发展前景,而且高温超导材料在各行各业中已经有着较为广泛的应用。目前,虽然对铜氧化物高温超导材料超导机理还没有完全了解,但是这类材料已经被证实与常规超导材料有很大的不同。传统的超导材料的超导机制是电-声相互作用,而铜氧化物高温超导材料是电子-电子间强关联效应导致的。因此如何处理铜氧化物超导材料中的强电子关联效应是研究这类材料的突破口。本文利用可以较好处理电子之间强关联效应的Gutzwiller近似理论,得到重整化的哈伯德模型,考虑到杂质掺杂效应,对铜氧化物超导体中从欠掺杂到过掺杂区域的费米速度和能隙速度与掺杂浓度的关系进行了研究。论文的第一部分简单介绍了超导体的发展历史。介绍了铜氧化物高温超导材料的典型结构和相图,在此基础上介绍了超导材料特别是高温超导材料的应用,最后介绍了目前铜氧化物超导材料研究遇到的一些问题。论文的第二部分我们首先介绍了可以有效描述铜氧化物超导材料中低温物理过程的单带Hubbard模型和叁带Hubbard模型,在此基础上引入了目前广泛采用的t-J-U模型。接下来详细介绍并推导了可以有效处理电子之间强关联效应的Gutzwiller近似,而利用Gutzwiller平均场近似理论,我们得到了重整化的哈密顿量,从重整化的哈密顿量出发,我们可以研究铜氧化物超导材料的各种反常物理性质。在论文的第叁部分,我们通过考虑赝能隙的影响,研究了铜氧化物超导体中从欠掺杂区域到过掺杂区域的费米速度和能隙速度随掺杂的变化关系。我们的研究结果表明,费米速度随掺杂浓度几乎成线性变化,并随掺杂浓度的增加而增加,而能隙速度_2随着掺杂浓度的增加而减小,在重过掺杂区域降为零。并研究了掺杂的准粒子速度和能隙速度之比?_2随掺杂浓度的依赖关系。结果表明,?_2随着掺杂浓度的增加而增加。解释了?_2在重过掺杂铜氧化物超导体中迅速增加的现象。(本文来源于《青岛大学》期刊2018-05-16)

柯莎,宋师霞,李亚亚,陈学建[4](2018)在《铜氧化物高温超导体能隙研究现状及困难》一文中研究指出30年来,人们对铜氧化物高温超导体进行了大量的研究,但是其微观机制仍然是个谜,而蕴含其中的能隙问题,特别是赝能隙的起源与超导能隙的关系,一直是人们研究的中心问题。本文基于前人的研究,主要概述了超导能隙的相图、赝能隙态的特征以及目前所面临的困难,我们相信理解清楚他们之间的关联,必将对高温超导机理的理解起重要的推进作用。(本文来源于《科学大众(科学教育)》期刊2018年01期)

余作东[5](2017)在《铜氧化物高温超导体相图和磁激发的研究》一文中研究指出铜氧化物高温超导体自发现以来就一直是凝聚态物理研究的焦点。即使过了叁十多年,无论实验上还是理论上的研究热度并没有消退。可以说,在凝聚态领域,还没有哪个体系能像铜氧化物高温超导体那样,受到如此广泛且深刻的关注。解决铜氧化物高温超导体中的难题,必将推进人们对强关联理论和超导理论的认识。尽管我们对铜氧化物高温超导体的认识已经取得了极大的进展,但对超导机制、赝能隙的起源以及它们之间的相互关系仍存在很大的争议。本文就铜氧化物相图中的赝能隙相和超导相的竞争关系进行研究,并针对不同相,给出其磁激发的结果。下面简单阐述本文的内容。第一章对超导现象和铜氧化物超导体的背景做简要的阐述,并介绍本文涉及到的角分辨光电子谱实验,Raman光谱实验和非弹性中子散射实验。第二章对本文用到的模型及理论方法进行介绍和推导,包括隶玻色子方法,重整的平均场理论,以及变分Monte Carlo方法等。第叁章我们对铜氧化物的相图进行了详细地研究,主要关注点放在赝能隙和超导序的竞争关系上。通过唯象的Landau理论和基于微观模型的平均场方法,我们得到了和最近ARPES实验所提议的相图一致的结果,赝能隙特征温度在超导区域内出现了回拐的行为。这种回拐行为是由于赝能隙和超导序竞争的结果。我们进而发现在这种回拐的相图下,量子临界点附近ARPES谱和Raman光谱从低温到高温经历了从超导占据主导到赝能隙占据主导的两步演化过程,反节点区的能隙相应地有反常的温度依赖行为:能隙随着温度的升高反而增大。这与ARPES和Raman谱的测量结果相一致,同时也验证了我们给出的回拐相图的合理性。第四章我们研究了铜氧化物的磁激发性质。相比于以前广泛采用的基于无规相近似或者是基于自旋模型的处理方法,我们采用的变分Monte Carlo方法同时考虑了体系的局域特性和巡游特性,没有可调的参量,特别是我们很好地处理了强关联约束,因此提供了一个对铜氧化物中磁激发相对公正的评估。通过对比不同相之上磁激发的结果,我们认为非弹性中子散射实验所观测到的沙漏状色散的下支是由于模型本身的强反铁磁涨落引起的,是一种类似于自旋波的集体激发模式,与具体所处的相关系不大。而沙漏状色散的上支则可能是由于某种周期性调制导致的。另外我们还讨论了配对密度波序对公度激发模式的影响。第五章我们对本文的工作做了总结,对将来准备研究的方向进行了展望。(本文来源于《南京大学》期刊2017-08-30)

于和善[6](2017)在《电子型铜氧化物La_(2-x)Ce_xCuO_(4+δ)超导薄膜的高维电输运相图》一文中研究指出自从叁十多年前铜氧化物被发现以来,高温超导体陆续被发现,迄今其超导电性的起源依旧没有研究清楚。作为强关联电子体系,其正常态表现出很多独特的性质和多重有序态,例如反铁磁序,条纹相,电荷序等,这些有序态被认为与认识超导电性有很大的关联。与空穴型铜氧化物相比,电子型铜氧化物具有较低的上临界场而且不存在赝能隙,非常容易利用磁场压制超导,进而研究其正常态特性以及多重有序态与超导电性之间的关系,探究高温超导电性起源。在本论文中,我们的研究主要是围绕电子型铜氧化物La2-xCexCuO4±δ开展,该体系具有能够覆盖整个超导掺杂区域并且稳定存在的薄膜样品。我们制备出高质量的单晶薄膜,通过电输运手段,研究该体系正常态的奇异性质,解释超导序和反铁磁序之间的关系,进而探究超导电性的起源。我的具体内容如下:(1)通过对不同Ce掺杂和氧含量的La2-xCexCuO4±δ薄膜进行面内磁电阻的研究,发现面内负磁电阻和线性磁电阻行为。我们指出其面内负磁电阻与静态反铁磁序相关;欠掺杂区域的线性负磁电阻和最佳掺杂区域的线性正磁电阻分别与网格结构和密度波相变相关。(2)通过对不同氧含量的La1.9Ce0.1Cu04±δ薄膜的强磁场输运特性的研究,确立了静态和动态反铁磁序的边界,同时建立了包含Ce掺杂、氧含量和温度的高维相图,并提出了体系内量子临界点的移动机制。我们还确认自旋密度波和超导序之间存在竞争关系,与此同时我们发现实验数据支持导电纳米条纹网格模型(该模型由我们的理论合作者提出),利用该模型我们对电子型铜氧化物的超导电性提出了一种可能的解释。(3)利用高通量实验技术制备了掺杂从x=0.1到x=0.19的La2-xCexCuO4±δ梯度组分薄膜,通过结构、成分和输运特性的测试,证明其成分是连续分布的。进一步通过模拟组合薄膜的生长过程证明样品的成分偏离小于1.54×10-4,这为进行量子临界性的研究打下基础。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2017-05-01)

贾磊[7](2016)在《日本实现铋的层状氧化物超导化》一文中研究指出2016年8月22日,日本东京大学对外宣布,由大学院理学系研究科的福村知昭教授率领的团队已成功实现了铋的层状氧化物的超导化。在此之前,铋的化合物作为热电材料、绝缘体、能量转换材料获得较多关注,但是其超导性始终未能得到确认。福村教授利用其团队于2011年研究发表的铋的层状氧化物(本文来源于《无机盐工业》期刊2016年10期)

仲勇,王旸,韩厦,吕衍凤,王文琳[8](2016)在《Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8+δ)衬底上单层铜氧化物外延薄膜的超导配对机理研究(英文)》一文中研究指出铜氧化物高温超导体的超导机理是近30年凝聚态物理学悬而未决的重大科学难题之一.为了彻底解决这一科学难题,最有效的办法是直接测量铜氧化物中的超导层-Cu O_2的性质.在本研究中,我们首次利用分子束外延技术在Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8+δ)衬底表上制备出了单层的CuO_2薄膜.原位低温扫描隧道显微镜研究表明,取决于衬底电荷转移情况,单层Cu O_2薄膜会呈现"U"和"V"两种不同形状的能隙结构.我们发现,"V"形状能隙对应于铜氧化物中BiO层的赝能隙,和超导的形成没有必然的联系;"U"形状无节点的能隙为超导能隙,它不受非磁性杂质(K,Cs和Ag)散射的影响.我们的研究说明铜氧化物高温超导体具有s波电子配对对称性.根据这些结果,我们提出了调制掺杂诱导的、基于刚性能带(rigid-band)的二维空穴液体模型,利用这个模型我们可以解释复杂的高温超导相图.(本文来源于《Science Bulletin》期刊2016年16期)

刘海英[9](2016)在《铜氧化物超导临界温度或有新决定因素》一文中研究指出科技日报华盛顿8月17日电 (刘海英)美国能源部布鲁克海文国家实验室研究人员在17日出版的《自然》杂志上发表论文称,铜氧化物的超导临界温度是由电子对密度——单位面积上的电子对数量决定的。这一结论对标准的超导理论提出了挑战。标准超导理论认为,超导临界温(本文来源于《科技日报》期刊2016-08-19)

贾连锁,张京德,金桥[10](2014)在《高温铜氧化物超导体制备技术的研究进展》一文中研究指出对各种高温铜氧化物超导体如RE-214相、RE-123相、Bi系超导铜氧化物等的制备方法进行了总结,并对各种制备方法的制备原理、制备过程、采用的相关技术参数及获得的晶体类型和晶体质量进行客观分析,比较了各种高温铜氧化物超导体相关制备方法的优缺点以及各种方法的适用情况。在上述分析的基础上,针对不同类型的高温铜氧化物超导体,针对性地提出获得大尺寸、高质量高温超导铜氧化物晶体的最佳制备方式。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2014年08期)

铜氧化物超导论文开题报告

(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:

在过渡金属氧化物中,LiTi_2O_4是唯一的尖晶石氧化物超导体,其超导转变温度可达13 K。本论文的主要工作是采用脉冲激光沉积(Pulsed Laser Deposition,PLD)技术,分别在不同衬底材料、不同衬底取向、不同生长温度和不同生长氧气压等条件下制备出了一系列高质量的LiTi_2O_4单晶薄膜,并对其结构和电输运性质进行了研究。另一个工作是制备了SrCoO_(2.5)/La_(2-x)Ce_xCuO_(4±δ)(LCCO)多层膜,研究了退火和界面应力对电子型铜氧化物LCCO薄膜超导电性的影响。主要内容如下:(1)利用PLD技术在SrTiO_3,KTaO_3和不同取向的MgAl_2O_4衬底上制备出外延的LiTi_2O_4薄膜,并研究了其电输运性质。我们发现各向异性面内磁电阻在温度低于100 K时表现出二重对称性。此外,样品的磁电阻在50 K时发生了从正磁阻到负磁阻的转变。我们认为正磁阻起源于轨道相关态,体系中存在的轨道序在磁场作用下引起轨道磁矩的涨落,从而增强了电子散射,导致正磁阻。当温度高于50 K时,LiTi_2O_4样品中局域的自旋涨落在磁场下被抑制,使散射减弱,电阻减小,从而出现负磁阻。我们在[110]和[111]取向的外延薄膜上得到的电输运性质和[00 1]取向薄膜的一致。(2)利用PLD技术制备了一系列不同氧含量的高质量LiTi_2O_4薄膜,并对其结构和电输运结果进行了分析。从X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)结果中发现随着氧含量的增加,c轴晶格常数显着降低。当氧含量增加到一定值后,c轴晶格常数不再变化,此时形成了新相。电输运测试结果表明:随着氧含量的增加,样品发生了从超导到绝缘的转变,结合XRD中c轴晶格常数的变化可知形成的这个新相是Li_4Ti_5O_(12)。利用球差校正透射电镜可以看出,LiTi_2O_(4-δ)样品内存在着大量氧空位,而Li_4Ti_5O_(12)样品具有完美的晶体结构。我们得出随着氧含量的变化,样品发生的超导-绝缘转变过程不仅仅和Li的化学计量比有关,还伴随着氧空位的填充和Li_4Ti_5O_(12)相的生成。(3)利用PLD技术在SrTiO_3衬底上制备了SrCoO_(2.5)/LCCO多层薄膜。通过XRD测试发现,随着多层膜周期数的逐渐增加,LCCO层的结构从T'相逐渐转变成T相,样品的电阻发生了从超导到绝缘的转变。由于LCCO材料的晶格常数远大于SrCoO_(2.5)材料,因此随着周期数的增加,LCCO层受到的面内压应力逐渐增大,从而使LCCO薄膜内的顶点氧更加稳定,不再受真空退火的影响。

(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。

铜氧化物超导论文参考文献

[1].窦子媛,吕衍凤,宋灿立,马旭村,薛其坤.铜氧化物高温超导中铜氧面电子结构的扫描隧道显微镜观测[J].中国科学:物理学力学天文学.2018

[2].贾艳丽.过渡金属氧化物超导薄膜的制备及物性研究[D].中国科学院大学(中国科学院物理研究所).2018

[3].刘述春.铜氧化物超导欠掺杂到过掺杂区域的费米速度能和能隙速度的研究[D].青岛大学.2018

[4].柯莎,宋师霞,李亚亚,陈学建.铜氧化物高温超导体能隙研究现状及困难[J].科学大众(科学教育).2018

[5].余作东.铜氧化物高温超导体相图和磁激发的研究[D].南京大学.2017

[6].于和善.电子型铜氧化物La_(2-x)Ce_xCuO_(4+δ)超导薄膜的高维电输运相图[D].中国科学院大学(中国科学院物理研究所).2017

[7].贾磊.日本实现铋的层状氧化物超导化[J].无机盐工业.2016

[8].仲勇,王旸,韩厦,吕衍凤,王文琳.Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8+δ)衬底上单层铜氧化物外延薄膜的超导配对机理研究(英文)[J].ScienceBulletin.2016

[9].刘海英.铜氧化物超导临界温度或有新决定因素[N].科技日报.2016

[10].贾连锁,张京德,金桥.高温铜氧化物超导体制备技术的研究进展[J].人工晶体学报.2014

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