鐵基超導體“122”體系的各向異性電阻率以及稀土金屬碲化物輸運性質(zhì)的研究.pdf

1、超導體自發(fā)現(xiàn)以來就引起了人們的極大興趣，無數(shù)科學家投身于超導體的研究之中，也發(fā)現(xiàn)了很多令人興奮的結(jié)果。BCS理論、約瑟夫森效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，為超導體的研究及應(yīng)用提供了基本的依據(jù)，銅基高溫超導體的發(fā)現(xiàn)更是將超導體的研究推向了高潮。雖然超導體的研究成果頗豐，但是科學家們始終無法解釋高溫超導電性的超導機制，也沒有發(fā)現(xiàn)成本低，應(yīng)用性廣泛的超導體。2008年鐵基超導體的發(fā)現(xiàn)開辟了另一條研究超導機理的道路，科學家們希望通過兩種高溫超導材料的研究對比，發(fā)現(xiàn)

2、超導電性的共性，以期得到高溫超導發(fā)生的圖像，最終解決高溫超導機理，為人們更好的尋找更高溫度超導體提供方向。
　　在本論文中，我們對Ca1-xNaxFe2As2材料的各向異性電阻率進行了系統(tǒng)的研究，并且研究了類似層狀化合物稀土金屬碲化物材料的輸運性質(zhì)。我們合成了高質(zhì)量的Ca1-xNaxFe2As2單晶樣品，并且系統(tǒng)的研究了其面內(nèi)電阻各向異性變號的行為。在稀土金屬碲化物中，我們通過液氨插層的方法獲得了插層堿金屬的ZrTe3材料，并獲得

3、了更高溫度的超導。本論文共分為以下三章:
　　1.鐵基高溫超導體及部分稀土碲化物研究綜述本章回顧了鐵基超導體的結(jié)構(gòu)分類，以及122體系材料的摻雜、相圖、超導性質(zhì)等。詳細的介紹了鐵基超導體122體系材料面內(nèi)電阻各向異性的測量方法以及各向異性在不同材料中的行為，討論了面內(nèi)電阻各向異性產(chǎn)生的可能原因。簡要介紹了稀土金屬碲化物的結(jié)構(gòu)，輸運性質(zhì)等，重點回顧了稀土金屬碲化物中的電荷密度波有序，給出了電荷密度波的成因、表現(xiàn)及對電阻率的影響，并討

4、論了電荷密度波與超導之間的關(guān)系。通過這些介紹，我們可以清楚的了解鐵基高溫超導體及稀土金屬碲化物的一些基本物理性質(zhì)。
　　2.不同摻雜含量的Ca1-xNaxFe2As2單晶面內(nèi)電阻各向異性研究本章中我們系統(tǒng)的測量了Ca1-xNaxFe2As2單晶樣品的去孿晶面內(nèi)電阻各向異性。各向異性電阻(ρb-ρa)在高于TN的某一溫度出現(xiàn)，并且在x≤0.14時，ρb-ρa是正值。隨著摻雜濃度增加至x=0.19時，ρb和ρa的降溫曲線發(fā)生交叉，即在

5、低溫磁有序態(tài)ρb-ρa＜0，而在高溫下ρb-ρa＞0。隨后，空穴濃度進一步增加導致完全負值的各向異性值ρb-ρa＜0在全溫區(qū)出現(xiàn)。這些結(jié)果顯示磁有序態(tài)下的電阻各向異性行為是由不同物理機制的競爭引起的，兩種不同物理機制的競爭導致了不同摻雜濃度的面內(nèi)電阻各向異性行為復雜的變化。
　　3.7K超導的KxZrTe3材料的制備及輸運性質(zhì)研究本章中我們系統(tǒng)的研究了低溫下堿金屬插層ZrTe3材料的輸運性質(zhì)，利用液氨能夠溶解堿金屬的特性，將K與Z