学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

铁基高温超导体的比热和极低温热输运性质研究

作　者: 丁力
导　师: 李世燕
学　校: 复旦大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 铁基高温超导体超导能隙比热极低温热输运
分类号: O511.4
类　型: 博士论文
年　份: 2010年
下　载: 62次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

自从上个世纪初超导现象首次发现以来,科学家们一直都在努力寻找拥有更高临界温度Tc的超导材料,并以寻找到室温超导体为这一领域的最大梦想之一。在经历了铜氧化物的第一次高温超导研究飞跃性进展之后,高温超导的研究热情在进入21世纪后,又慢慢陷入低潮。目前,研究人员对高温超导机理一直未达成一致看法,所以人们期望能在铜氧化物超导体以外再发现新的高温超导体系。就在2008年年初,日本科学家发现的临界温度达到26 K的LaO1-xFxFeAs高温超导体后,一系列的新型铁基高温超导体被陆续发现,从此开启了超导界新一轮的高温超导研究的热潮。在本论文中,我们将对不同体系的铁基高温超导材料的比热和极低温热输运性质等方面的实验结果进行详细的研究和讨论。本文的前三章将详细介绍研究动机和相关的理论背景,包括铁基高温超导材料的研究进展、输运性质测量的理论知识以及相关实验设备的介绍。之后的四个章节,将分别详细介绍我们对“1111”体系的SmO1-xFxFeAs以及“122”体系的Ba1-xKxFe2As2和Ca1-xNaXFe2As2的比热性质研究,另外作为研究超导体能隙结构的最有利的实验研究手段之一,将依次介绍“122”体系电子型掺杂的BaFe1.9Ni0.1As2和“11”体系FeSex的极低温热输运性质研究。本文的章节内容概要如下：第一章介绍超导以及高温超导材料的研究历程与进展,并按时间顺序详细介绍新型铁基高温超导体各种体系的发现和近期的实验和理论研究成果。第二章介绍固体的比热和热导率的基本理论及其在超导体上的研究应用,以及超导能隙在极低温热导率上的行为。第三章简要介绍本文研究所使用的实验手段,包括PPMS系统及其比热测量组件,和极低温热输运性质测量系统的实验装置,包括其工作原理和技术细节。第四章详细介绍对“1111”体系的SmO1-xFxFeAs超导体的比热性质研究。第五章详细介绍对“122”体系的Ba1-xKxFe2As2和Ca1-xNaxFe2As2的比热性质研究。第六章详细介绍对电子型掺杂的“122”体系中BaFe1.9Ni0.1As2的极低温热输运性质研究。第七章详细介绍对“11”体系的FeSex的极低温热输运性质研究。第八章对全文进行总结。

全文目录

目录  3-5
摘要  5-6
Abstract  6-8
第一章铁基高温超导材料的研究进展  8-36
  1.1 前言  8-10
  1.2 铁基高温超导体的发现  10-11
  1.3 铁基高温超导体的研究进展  11-27
    1.3.1 "1111"体系  11-19
    1.3.2 "122"体系  19-23
    1.3.3 "111"体系  23-25
    1.3.4 "11"体系  25-27
  1.4 铁基超导体和铜氧化物超导体物性的简单比较  27-28
  1.5 铁基超导体超导机理的研究进展  28-30
  1.6 本章小结  30-31
  参考文献  31-36
第二章固体的比热和热导率的基本理论  36-53
  2.1 固体的比热  36-42
    2.1.1 比热实验在超导研究中的应用  36-38
    2.1.2 超导体的比热异常  38-40
    2.1.3 电子比热和声子比热  40-42
  2.2 固体的热导率  42-51
    2.2.1 固体中的热输运  42-44
    2.2.2 电子的热输运  44
    2.2.3 维德曼-弗兰兹(Wiedemann-Franz)定律  44-46
    2.2.4 声子的热输运  46-49
    2.2.5 超导体涡旋态的热导率  49-51
  参考文献  51-53
第三章实验设备  53-60
  3.1 综合物性测量系统(PPMS)  53-55
  3.2 稀释制冷的原理  55-56
  3.3 稀释制冷机系统  56-58
  3.4 极低温热导率测量装置  58-60
第四章 "1111"体系SmO_(1-x)F_xFeAs的比热性质研究  60-75
  4.1 摘要  60
  4.2 引言  60-63
  4.3 实验细节  63-64
  4.4 实验结果和讨论  64-73
  4.5 本章小结  73
  参考文献  73-75
第五章 "122"体系Ba(1-x)K_xFe_2As_2和Ca_(1-x)Na_xFe_2As_2的比热性质研究  75-83
  5.1 摘要  75
  5.2 引言  75-76
  5.3 实验细节  76-77
  5.4 实验结果和讨论  77-81
  5.5 本章小结  81-82
  参考文献  82-83
第六章 "122"体系电子型掺杂BaFe_(1.9)Ni_(0.1)As_2的极低温热输运性质研究  83-95
  6.1 摘要  83
  6.2 引言  83-85
  6.3 实验细节  85-86
  6.4 实验结果和讨论  86-92
  6.5 本章小结  92-93
  参考文献  93-95
第七章 "11"体系FeSe_x的极低温热输运性质研究  95-105
  7.1 摘要  95
  7.2 引言  95-97
  7.3 实验细节  97-98
  7.4 实验结果和讨论  98-102
  7.5 本章小结  102-103
  参考文献  103-105
第八章全文总结  105-106
博士期间发表的论文  106-107
致谢  107-108

铁基高温超导体的比热和极低温热输运性质研究

内容摘要

全文目录

相似论文