学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

铜氧化物高温超导体中Bi_2Sr_2CaCu_2O_（8+δ）单晶磁通动力学研究

作　者: 王唯先
导　师: 张裕恒
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 中国科学技术大学高温超导体涡旋态博士论文超导转变外加磁场电流密度临界电流测量电流单晶
分类号: O511
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
下　载: 134次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本论文主要通过“磁通变压器”安排，测量了Bi₂Sr₂CaCu₂O_8+δ和La_1.93Sr_0.07-CuO_4+δ单晶中的输运性质，通过详细的研究，得到了一些非常有意义的结果。第一章综述了高温超导体的发现和发展概况，指出了过低的临界电流密度成为制约铜氧高温超导体强电应用的主要障碍。而提高临界电流的前提是必须先了解和掌握磁通涡旋在高温超导体的运动规律。因此，我们把目光投向了对高温超导体磁通动力学的研究，给出了磁通动力学的基本概念和方程，介绍了磁通涡旋液态、磁通蠕动、集体钉扎理论和基本公式。第二章介绍了普遍存在高温超导体中的一个重要现象—临界电流峰效应和它的产生机制。对于YBa₂Cu₃O_7-δ和2H-NbSe₂单晶，临界电流峰效应出现的机制基本时一致的，即临界电流曲线上峰的出现是由于在涡旋固态相中，涡旋格子由弹性流动到塑性流动的变化引起的。而在Bi₂Sr₂CaCu₂O_8+δ单晶中，临界电流峰效应出现的机制却是由于电流密度j_ab沿c轴分布存在非常的梯度dj_ab/dz，涡旋在剪切力的作用下在不同Cu-0面之间出现相滑移，从而产生了临界电流峰效应，这和和前面两者有很大的差异。由此，我们可以看出在Bi₂Sr₂CaCu₂O_8+δ单晶中的磁通涡旋运动规律和其他的第二类高温超导体有着很明显的不同。第三章主要通过测量Bi₂Sr₂CaCu₂O_8+δ单晶的输运性质，研究其超导转变机制。我们采用了新奇的“磁通变压器”和传统的“磁通变压器”的实验安排，测量在不同磁场下的Bi₂Sr₂CaCu₂O_8+δ单晶输运性质。我们第一次观察到，在新奇的磁通变压器安排下，在磁场H‖c当中，一个“平台”在超导转变过程出现。我们提出了电阻恢复机制模型。在磁场H‖c时，电阻的产生是由饼涡旋的独立运动引起的；在H⊥c下，电阻的产生是由Josephson涡旋运动引起。并根据此模型进行了相应的理论计算，理论拟合曲线和实验数据符合的非常好。

全文目录

摘要  6-8
ABSTRACT  8-10
第一章引言  10-30
  §1.1 高温超导体的发现及发展简介  10-14
    1.1.1 基础理论方面  12-13
    1.1.2 新材料和化学方面  13
    1.1.3 材料科学和应用方面  13-14
  §1.2 高温超导体中的磁通动力学  14-28
    1.2.1 磁通动力学方程  14-16
    1.2.2 磁通涡旋量子  16-17
    1.2.3 集体钉扎理论  17-21
    1.2.4 临界电流密度  21
    1.2.5 经典蠕动  21-23
    1.2.6 弹性理论  23-24
    1.2.7 磁通涡旋态  24-28
  §1.3 小结  28-29
  参考文献  29-30
第二章临界电流峰效应  30-53
  §2.1 2H-NbSe_2晶体中的临界电流峰效应  30-32
  §2.2 晶体中YBa_2Cu_3O_(7-δ)的临界电流峰效应  32-39
  §2.3 Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8+δ)晶体中的临界电流峰效应  39-48
  §2.4 小结  48-49
  参考文献  49-53
第二章 Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8+δ)单晶中磁通动力学的研究  53-84
  §3.1 引言  53-64
    3.1.1 电阻转变过程中的展宽效应  53-59
    3.1.2 饼涡旋独立运动模型  59-62
    3.1.3 小结  62-64
  §3.2 实验设计  64-68
  §3.3 样品制备和实验安排  68-69
  §3.4 实验结果  69-78
    3.4.1 奇特的“磁通变压器”安排下,外加磁场H‖c时的实验结果  69-73
    3.4.2 奇特的“磁通变压器”安排下,外加磁场H⊥c时的实验结果  73-75
    3.4.3 传统的“磁通变压器”安排下,外加磁场H‖c时的实验结果  75-76
    3.4.4 传统的“磁通变压器”安排下,外加磁场H⊥c时的实验结果  76-78
  §3.5 小结  78-79
  参考文献  79-84
第四章 Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8+δ)和La_(1.93)Sr_(0.07)CuO_(4+δ)单晶超导转变机制的比较  84-101
  §4.1 引言  84-86
  §4.2 样品制备及实验安排  86-88
  §4.3 实验结果  88-92
  §4.4 讨论  92-97
    4.4.1 Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8+δ)单晶中超导转变机制  93-95
    4.4.2 La_(1.93)Sr_(0.07)CuO_(4+δ)单晶中超导转变机制  95
    4.4.3 H_(c2)-T曲线  95-97
  §4.5 小结  97-99
  参考文献  99-101
第五章对各向异性电阻模型[PHYS.REV.B 69,522(1992)]的评论  101-106
  §5.1 各向异性电阻模型  101-104
  §5.2评论  104-106
博士期间完成的论文:  106

铜氧化物高温超导体中Bi_2Sr_2CaCu_2O_（8+δ）单晶磁通动力学研究

内容摘要

全文目录

相似论文