鐵基超導(dǎo)體“122”體系的各向異性電阻率以及稀土金屬碲化物輸運(yùn)性質(zhì)的研究.pdf

1、超導(dǎo)體自發(fā)現(xiàn)以來就引起了人們的極大興趣，無數(shù)科學(xué)家投身于超導(dǎo)體的研究之中，也發(fā)現(xiàn)了很多令人興奮的結(jié)果。BCS理論、約瑟夫森效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，為超導(dǎo)體的研究及應(yīng)用提供了基本的依據(jù)，銅基高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)更是將超導(dǎo)體的研究推向了高潮。雖然超導(dǎo)體的研究成果頗豐，但是科學(xué)家們始終無法解釋高溫超導(dǎo)電性的超導(dǎo)機(jī)制，也沒有發(fā)現(xiàn)成本低，應(yīng)用性廣泛的超導(dǎo)體。2008年鐵基超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)開辟了另一條研究超導(dǎo)機(jī)理的道路，科學(xué)家們希望通過兩種高溫超導(dǎo)材料的研究對比，發(fā)現(xiàn)

2、超導(dǎo)電性的共性，以期得到高溫超導(dǎo)發(fā)生的圖像，最終解決高溫超導(dǎo)機(jī)理，為人們更好的尋找更高溫度超導(dǎo)體提供方向。
　　在本論文中，我們對Ca1-xNaxFe2As2材料的各向異性電阻率進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，并且研究了類似層狀化合物稀土金屬碲化物材料的輸運(yùn)性質(zhì)。我們合成了高質(zhì)量的Ca1-xNaxFe2As2單晶樣品，并且系統(tǒng)的研究了其面內(nèi)電阻各向異性變號的行為。在稀土金屬碲化物中，我們通過液氨插層的方法獲得了插層堿金屬的ZrTe3材料，并獲得

3、了更高溫度的超導(dǎo)。本論文共分為以下三章:
　　1.鐵基高溫超導(dǎo)體及部分稀土碲化物研究綜述本章回顧了鐵基超導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)分類，以及122體系材料的摻雜、相圖、超導(dǎo)性質(zhì)等。詳細(xì)的介紹了鐵基超導(dǎo)體122體系材料面內(nèi)電阻各向異性的測量方法以及各向異性在不同材料中的行為，討論了面內(nèi)電阻各向異性產(chǎn)生的可能原因。簡要介紹了稀土金屬碲化物的結(jié)構(gòu)，輸運(yùn)性質(zhì)等，重點回顧了稀土金屬碲化物中的電荷密度波有序，給出了電荷密度波的成因、表現(xiàn)及對電阻率的影響，并討

4、論了電荷密度波與超導(dǎo)之間的關(guān)系。通過這些介紹，我們可以清楚的了解鐵基高溫超導(dǎo)體及稀土金屬碲化物的一些基本物理性質(zhì)。
　　2.不同摻雜含量的Ca1-xNaxFe2As2單晶面內(nèi)電阻各向異性研究本章中我們系統(tǒng)的測量了Ca1-xNaxFe2As2單晶樣品的去孿晶面內(nèi)電阻各向異性。各向異性電阻(ρb-ρa(bǔ))在高于TN的某一溫度出現(xiàn)，并且在x≤0.14時，ρb-ρa(bǔ)是正值。隨著摻雜濃度增加至x=0.19時，ρb和ρa(bǔ)的降溫曲線發(fā)生交叉，即在

5、低溫磁有序態(tài)ρb-ρa(bǔ)＜0，而在高溫下ρb-ρa(bǔ)＞0。隨后，空穴濃度進(jìn)一步增加導(dǎo)致完全負(fù)值的各向異性值ρb-ρa(bǔ)＜0在全溫區(qū)出現(xiàn)。這些結(jié)果顯示磁有序態(tài)下的電阻各向異性行為是由不同物理機(jī)制的競爭引起的，兩種不同物理機(jī)制的競爭導(dǎo)致了不同摻雜濃度的面內(nèi)電阻各向異性行為復(fù)雜的變化。
　　3.7K超導(dǎo)的KxZrTe3材料的制備及輸運(yùn)性質(zhì)研究本章中我們系統(tǒng)的研究了低溫下堿金屬插層ZrTe3材料的輸運(yùn)性質(zhì)，利用液氨能夠溶解堿金屬的特性，將K與Z