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Zr基块体金属玻璃的低温物理性能和超导电性

作　者: 李勇
导　师: 王万录
学　校: 重庆大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 块体金属玻璃电阻率低温比热超导电性
分类号: O482
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

本文对Zr基块体金属玻璃(BMG)及其晶化样品的电阻率、低温比热、超导电性和上临界场特性进行了研究。我们测量了退火前后的Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5 BMG的电阻率,测量的温度范围是从0.45K到300K。非晶态样品在4.2K到300K的温度范围内具有负的电阻温度系数。如果假设Zr, Ti, Cu, Ni和Be分别贡献出1.5, 1.5, 0.5, 0.5和2个导电电子,则可以用基于金属玻璃衍射模型的扩展的Ziman-Faber理论很好的解释观察到的负电阻温度系数。还对Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5 BMG在温度范围为4.2K到300K之间的曲线用一个多项式进行了拟合。通过对非晶态和晶态Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5合金的低温比热的测量,发现非晶态Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5合金的低温比热大于对应晶态的。计算了合金在Fermi面附近的态密度和Debye 温度,发现非晶态的态密度大于晶态的,而Debye 温度却远小于晶态的。非晶态Debye 温度的降低是由于与对应晶态相比,其横向声频声子的“软化”造成的。Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5 BMG具有超导现象,属于典型的第二类超导体,其Ginzburg-Landau常数很大。非晶态和晶态样品的超导转变温度Tc分别是1.62K和3.57K,靠近转变温度Tc附近的上临界场Hc2的温度梯度(-dHc2/dT)Tc分别是2.26T/K和1.21T/K。根据电阻率和上临界场的测量结果,我们得到了Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5 BMG的一些超导特性,并对一些超导参数进行了估算,得到了包括相干长度和穿透深度在内的一些数据。计算得到的电子-声子耦合常数为0.49,说明Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5 BMG属于弱耦合超导体。还对上临界场随温度的变化关系曲线进行了理论拟合,讨论了得到的上临界场的极限值。

Zr基块体金属玻璃的低温物理性能和超导电性

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