高Tc超导体Y系和Bi系的磁通钉扎研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhaogaoheng123
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
自从1986年首次发现高温超导材料(即高Tc超导材料),就掀起了强有力的超导浪潮。经过20多年的发展,各种新型超导材料相继问世。超导转变温度也在一直提高,现在高温超导材料已经得到广泛的应用。目前,在强电领域获得实际应用的高温超导材料是Y系和Bi系。由于高温超导材料相干长度小,而穿透深度很大,使得大的晶体缺陷成为弱连接。高温超导相干长度小,存在小的钉扎能,导致了磁通蠕动。实验证明:高温超导材料中存在弱连接和磁通蠕动,将严重影响超导材料的临界电流密度。   在实际应用中,超导材料需要很大的临界电流密度。特别在外加磁场下,临界电流密度与超导材料的磁通钉扎性质密切相关。因此,磁通钉扎一直是高温超导体研究中的一个重要领域。高温超导材料要得到广泛的应用,必须保证有高临界电流。磁通钉扎是决定临界电流的一个很重要的因素。本文主要研究在强电领域获得实际应用的高温超导材料Y系和Bi系的磁通钉扎。   本文的研究工作主要分为两个部分。   第一部分是关于Y系的磁通钉扎的研究。对于Y系,我们通过在超导材料YBa2Cu3O7中掺杂少量Y2BaCuO5来提高临界电流,本文主要总结了Martinez等研究掺杂的YBa2Cu3O7在不同区域不同条件(温度,磁场强度)的临界电流性质,并概括了外磁场下YBa2Cu3O7-Y2BaCuO5的磁相图。   为了更好解释高温超导体的一些特性,近来单一的磁通蠕动模型已经被应用于分析超导晶体Bi2Sr2CaCu2O8和YBa2Cu3O7薄膜。根据磁通蠕动模型和实验测量Y系所得数据,B.Martinez等建立了磁通钉扎力与磁场强度近似关系式。基于这些近似关系式,我们建立了完整的函数关系,并且对Y系的中间温度区域(20K≤T≤50K)进行了拟合研究,发现拟合结果与实验结果存在一定误差,最后对这一误差产生的原因进行了分析和解释。   Y系复杂的微观结构导致在不同区域内有不同的钉扎中心存在,在这个区域内可能是单一的或是多种钉扎起作用。我们利用Hughes总结的钉扎力密度FP的标度改进函数,通过曲线拟合的方法对Y系在高温区域的磁通钉扎进行了研究。所得结论与参考文献比较一致。   第二部分是关于Bi系的磁通钉扎的研究。Bi系广泛应用的主要是有两种Bi-2212和Bi-2223。由于Bi-2223相一般不容易制备出比较纯的单相,这里我们就不做讨论。通过对高温超导磁通钉扎力的分析,得到了超导体中有不同的钉扎中心存在的结论。我们利用单晶的基本钉扎力密度标度建立一个简化且有物理意义的新标度函数,结合文献给出的实验数据,通过曲线拟合的方法得到了Bi-2212单晶的磁通钉扎类型,拟合的结果与实际情况比较吻合。
其他文献
自旋电子学是一门研究如何在固体中有效地控制自旋自由度的新兴交叉学科,人们希望利用自旋自由度来取代(或者结合)传统电子学器件中的电荷自由度,从而实现新型的自旋电子学器件
采用射频容性耦合、感性耦合CF4等离子体对硅橡胶试样进行表面改性。等离子体改性前后硅橡胶试样表面形貌、化学官能团和疏水疏油性分别由原子力显微镜(AFM)、衰减全反射- Four
本文采用数值自洽计算波函数和求解力平衡方程相结合的方法,在极化光学声子散射起主要作用温区,从理论上讨论应变纤锌矿AlxGa1-xN/GaN单异质结中电子迁移率问题,考虑有限厚势垒
学位
随着近场光学显微镜的发明和纳米技术的发展,人们对金属有了新的认识,近年来,人们越来越多地关注金属纳米结构的光学性质,并开创了一个全新的研究方向:表面等离激元学(Plasmo
自旋电子学主要研究如何在固体中有效的控制电子的自旋自由度,希望利用自旋自由度取代或结合传统电子器件中的电荷自由度,从而实现新型的自旋电子学器件来代替传统的电子器件。