有机芳香烃超导材料探索与研究

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有机超导体因为其被预言有极高的Tc和非常规超导机制而受到广泛的关注。这其中,以芳香烃分子为基础的超导体成为近几年有机超导研究领域内的热点。究其原因,一方面,由于通过苯环之间的不同组合方式,芳香烃家族极其庞大,成为潜在高Tc超导体的候选。另一方面,只需通过以一定比例掺杂碱金属、碱土金属或者稀土金属,就可以实现超导。而其中一些超导体具有诸如Tc和压力的正相关现象等新奇的物理现象也是芳香烃超导受到关注的原因。综上所述,探索新型的有机芳香烃超导并理解其内在的物理现象变得非常重要。本篇论文第一章首先介绍了有机超导的发现历史和有机超导材料的分类,然后就超导理论的发展做了简单的回顾。包括G-L理论和BCS理论等。并介绍了有机芳香烃超导体的理论研究进展。第二章首先介绍了合成有机芳香烃超导实验方法:固相反应法和溶液法。然后介绍了标定超导材料成分、磁化和电阻的主要方法和实验仪器。第三章报道了我们通过固相反应法,合成了一种新的有机芳香烃超导体:Sm31,3,5-triphenylbenzene。Sm是代表稀土金属钐的化学元素。XRD衍射谱显示了该样品的空间群为P2/m。磁化上标定该样品的Tc为4.3 K。经过粗略的计算,该样品的抗磁体积大概在1%左右。这符合目前有机芳香烃超导体体积小的普遍现象。磁滞回线则揭示了该超导体是典型的二类超导体。我们基于磁化数据画出了该样品的H-T相图,并基于G-L理论拟合了Hc1-T相图,发现拟合的非常好。基于拟合的方程,我们计算了当T为0 K时的Hc1为126 Oe。基于Hc2-T相图,我们可以推测在T为0 K时的Hc2的值将非常高。第四章是对全文的详细总结。
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