la,1.8sr,0.2cu,1zm,zo,4(m=zn，mg)單晶輸運(yùn)行為與基態(tài)性質(zhì)研究

1、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文LaSrCuMO（M=Zn，Mg）單晶輸運(yùn)行為與基態(tài)性質(zhì)研究姓名：林寶申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：凝聚態(tài)物理學(xué)指導(dǎo)教師：孫學(xué)峰20100501摘要A b s t r a c tS u p e r c o n d u c t i n g m a t e r i a l i s c h a r a c t e r i z e da s az e r or e s i s t a n c e a n dM e i s

2、s n e re f f e c t b e l o wac e r t a i nt e m p e r a t u r e ．A st h e s u p e r c o n d u c t i n gm a t e r i a l s h a v em a n yu n i q u ep r o p e r t i e s ，t h e ya r ew i d e l yu s e di n m a n y f i e l d s

3、 ．Al o to fe x p e r i m e n t ss h o wt h a t F e r m i l i q u i d t h e o r y C a n n o t e x p l a i n t h e g r o u n d —s t a t e p r o p e r t i e s o f1 1 i g h ·t e m p e r a t u r es u p e r c o n d u c t

4、o r s w e l l ．S o w e n e e dt o k n o w w h e t h e rF e r m il i q u i dt h e o r y C a n b e u s e d t o d e s c r i b e t h e g r o u n d ·- s t a t e p r o p e r t i e s o fh i g h ·- t e m p e r a t u r

5、es u p e r c o n d u c t o r s o rn o t ．I nt h i st h e s i s ，w ef o c u so n t h i si s s u e ．C h a p t e r l ：T h e h i s t o r y a n d p r o g r e s s e s o f r e s e a r c h o n h i g h - t e m p e r a t u r es u

6、p e r c o n d u c t o r s a r e r e v i e w e d ．D e t a i l s o f t h e s t r u c t u r e a n dp h a s e d i a g r a m o fL a 2 _ x S r x C u 0 4 ( L S C O ) a r e i n t r o d u c e d ．T h em a i n p r o p e r t i e so

7、f L S C O s y s t e m ，s u c ha st h ee l e c t r o n i cs t r u c t u r e ，F(xiàn) e r m i s u r f a c e ，t h eb a n dd i s p e r s i o n ，t h ee n e r g yg a pn o d e s ，t h e u n i v e r s a ln o d a lF e r m iv e l o c i t

8、 y , t h em a g n e t i c s h a p e - m e m o r ye f f e c t s ，t h em a g n e t i cs u s c e p t i b i l i t y a n i s o t r o p y , o n e —d i m e n s i o n a l s t a t i c s p 洫s t r i p e a n dt h e r e s i s t i v i

9、 t ya n i s o t r o p ya r ei n t r o d u c e d ．T h e n ，F(xiàn) e r m il i q u i dt h e o r ya n dW i e d e m a n n —F r a n z ( W F )l a w w h i c hi su s e dt o d e t e r m i n ew h e t h e ra m a t e r i a li s t h eF e r

10、 m il i q u i di s d e s c r i b e d ．M e t h o d s a n d a d v a n t a g e s o f v e r yl o w - t e m p e r a t u r e t h e r m a lc o n d u c t i v i t ym e a s u r e m e n ti s i n t r o d u c e d ，w h i c hc a r l b

11、eu s e dt od e t e c tm e t a l —i n s u l a t o rt r a n s i t i o no f t h eg r o u n ds t a t eo f h i g h - t e m p e r a t u r es u p e r c o n d u c t o r s a n d v e r i f yW i e d e m a n n - F r a n z L a w ．F i

12、 n a l l y ,t h ee l e m e n t s s u b s t i t u t i o ne f f e c t a n dt h ei m p a c t o ft r a n s p o r to fh i g h - t e m p e r a t u r es u p e r c o n d u c t i n g m a t e r i a l si sd e s c r i b e d ．I na d

13、d i t i o nt o u s i n g t h ev e r yh i g hm a g n e t i cf i e l dt oo b t a i n t h e p r o p e r t i e so f t h eg r o u n ds t a t eo f h i g h —t e m p e r a t u r es u p e r c o n d u c t o r s ，w e c a n a l s or

14、 e p l a c eC u i o n si nt h eC u 0 2p l a n et od e s t r o yt h es u p e r c o n d u c t i v i t y , a n dt h e n o b t a i n t h ep r o p e r t i e so f t h eg r o u n ds t a t e ．C h a p t e r 2 ：I nt h i sc h a p t

15、 e r w e s t u d y t h et r a n s p o r tb e h a v i o r sa n d t h eg r o u n d —s t a t ep r o p e r t i e s o fL a l ．s S r o ．2 C U l 哼M(jìn) ：0 4 ( M = Z no r M g ) ( L S C M O ) s i n g l ec r y s t a l s ，i nw h i c ht

16、 h e s u p e r c o n d u c t i v i t y i s d e s t r o y e d b y Z n - o rM g —d o p i n g ．M o d e r a t e l yZ n ．d o p e d ( z = 0 ．0 4 9 ，0 ．0 8 2 ) s a m p l e sh a v e av e r ym e t a l l i c b e h a v i o r , f o

17、rh e a v i l yZ n ．d o p e d 0 = 0 ．1 3 ) o rM g —d o p e d0 = 0 ．1 5 ) s a m p l e s ，l o wt e m p e r a t u r er e s i s t i v i t i e ss h o w a w e a k u p t u r n ，b u t a r e s t i l lm e t a l l i c ．T h e r m a l

18、c o n d u c t i v i t yi sa l s om e a s u r e d a tv e r yl o w t e m p e r a t u r e ．T h er e s i d u a lr e s i s t i v i t ya n d r e s i d u a lt h e r m a lc o n d u c t i v i t ya r eo b t a i n e d b ye x t r a

19、p o l a t i n gt h ee x p e r i m e n t a l d a t at o T = 0 ．T h e s ed a t a s h o w t h a tm o d e r a t e l yZ n ·d o p e d ( z = 0 ．0 4 9 ，0 ．0 8 2 ) s a m p l e ss a t i s f yt h eW F l a w , b u t a n e g a t