新超导体(Li0.8Fe0.2)OHFeSe的发现及其相关物性研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kevinwang2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
超导电性因其诱人的应用前景,自发现以来就备受关注。然而已有的超导体超导临界温度都较低,限制了超导材料在人类社会中的应用。无数科学家为寻求更高超导临界温度的超导体付出了辛勤的汗水和无限的热情。铜氧化物高温超导体的发现为人类探索高温超导体点亮了一盏明灯。铜氧化物虽然具有最高164K的超导转变温度,但是其高温超导机理仍然不是很清晰,且铜氧化物加工困难,限制了大规模应用。铁基高温超导体的发现是超导领域的又一重大突破。人们期望通过研究铁基超导体和铜氧化物超导体之间的共性,最终解决高温超导的机理问题,从而为寻找更高超导临界温度的超导体提供指导。FeSe类超导体被认为是研究高温超导机理的重要体系,但是现有的FeSe类超导体因为相分离、空气中不稳定等原因阻碍了深入的物理研究。因此,寻找新的FeSe类超导体具有非常重要的意义。  在本论文中,我们首次利用水热反应法合成了一种新的超导体(Li0.8Fe0.2)OHFeSe,具有40K以上的超导转变温度。通过结合X射线衍射、中子衍射和核磁共振的结构表征手段及详细的成分分析结果确定了该超导体的结构。核磁共振、磁化率和比热的实验数据表明(Li0.8Fe0.2)OHFeSe在低温具有与超导电性共存的倾斜的反铁磁序。通过在新超导体的Se位掺S得到了(Li0.8Fe0.2)OHFeSe1-xSx系列样品,并系统的研究了掺S对超导电性、晶体结构和反铁磁转变的影响,得到了(Li0.8Fe0.2)OHFeSe1-xSx的相图。此外,我们还仔细的分析了超导与FeSe1-xSx层的结构的关系。  本论文共分为以下三章:  1.铁基高温超导体研究综述  本章首先简单回顾了超导材料的发展历史;接着详细的介绍了铁基超导体不同体系的结构特征及其输运性质,讨论了铁基超导体中超导电性与结构的关系;然后介绍了铁基超导体不同结构体系的典型相图特征;最后简单介绍了铁基超导体的主要合成方法。  2.(Li0.8Fe0.2)OHFeSe新超导体的合成及其超导电性研究  本章介绍我们利用水热反应法成功合成的一类新的铁基超导材料,并结合X射线衍射、中子衍射、核磁共振的实验手段和成分分析的实验结果,确定了该新超导体为(Li0.8Fe0.2)OHFeSe,由(Li0.8Fe0.2)OH层和FeSe沿c方向交替堆垛成二维层状结构。电阻和磁化率的测量表明了该超导体具有40K以上的超导转变温度,同时通过加压测量磁化率表明该超导体具有负的压力效应。核磁共振和1T下的磁化率数据表明(Li0.8Fe0.2)OHFeSe在~8K温度下存在磁有序态,最终通过测不同磁场下的比热确定该磁有序为倾斜的反铁磁序,且反铁磁序与超导电性共存。  3.(Li0.8Fe0.2)OHFeSe1-xSx超导及其相图的研究  本章介绍我们成功合成了S掺杂的(Li0.8Fe0.2)OHFeSe1-xSx系列样品,发现S的掺杂使体系a轴和c轴的晶胞参数单调减小。磁化率测量表明随着S掺杂量的增加(Li0.8Fe0.2)OHFeSe1-xSx的超导转变温度逐渐被压制,至x=0.9时,超导电性消失。但是体系的反铁磁转变的温度却与S的掺杂量无关,这表明反铁磁序来自于(Li0.8Fe0.2)OH层。根据磁化率和比热的数据我们作出了(Li0.8Fe0.2)OHFeSe1-xSx的相图。此外,通过分析(Li0.8Fe0.2)OHFeSe1-xSx中超导与FeSe1-xSx层结构的关系,我们发现FeSe类超导体与FeAs类超导体具有不一样的规律。
其他文献
期刊
VO_2薄膜是一种具有典型热致相变特性的功能材料,在68℃附近会发生低温半导体态到高温金属态的可逆转变,在转变过程中电阻率和红外透过率等物理性质会发生急剧变化。但VO_2很多用途都要求温度在室温附近,如:智能窗、红外探测器等,而掺杂能有效的降低相变温度。目前沉积VO_2薄膜的主要方法为反应磁控溅射法,但钒的氧化物非常复杂,制备单一物相的VO_2薄膜非常困难,而V_2O_5薄膜却很容易制备,可以利用
因为新型冠状病毒的肆虐,今年的春节过得很冷清.假期因此延长了,爸爸也有了更多的时间陪我.我们一起吃饭,一起读书,一起做游戏,但是我的同班同学李朋却不能和他的爸爸在一起,
期刊
碳纳米管(CNTs)自发现以来,其独特的管状结构和良好的物理化学性能成为人们研究的热点。CNTs的一维结构使它成为最好的组装模板,CNTs被组装后,可以赋予CNTs新的光、电、磁性能
目前,国内外在微生物絮凝剂的作用规律及絮凝机理等方面的研究还不够详细、系统,只提出了一些假说,如粘质假说、酯合学说、菌体外纤维素纤丝学说、架桥学说等。由于产絮凝剂的微生物种类繁多,絮凝剂的组成、结构复杂,对于同一应用体系,不同的微生物絮凝剂有不同的作用机制。本文对高效絮凝剂絮凝性能、絮凝作用规律、絮凝机理以及实际应用等方面进行了重点研究,其主要工作如下:(1)本研究从活性污泥及土壤中筛选得到4株(
本文通过对荣华二采区10
期刊
本文利用含铝酸性废水和废催化裂化催化剂(FCC)为原料,分别采用两种不同的工艺制备出无机高分子絮凝剂聚合氯化铝(PAC),解决了废物处置的问题,也制备出了高附加值的产品。实验第一部
胆甾相液晶具有布拉格反射特性。传统胆甾相液晶由于单螺距及双折射的限制,反射带宽范围小于150 nm,这大大限制了在反射显示上的应用。因此,制备出宽反射带宽的胆甾相液晶显示具有更多的使用价值,例如多功能彩色薄膜、光学存储及电子阅读等。研究者们提出利用光、热、电及特征材料实现螺距的不均匀分布或梯度分布来制备宽反射带宽胆甾相液晶,并得到很多优秀的结果。但是,制备得到胆甾相液晶的宽反射带宽性能不能可控调节