高溫超導(dǎo)異質(zhì)結(jié)中的自旋注入效應(yīng)及磁通動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、近年來(lái)，高溫超導(dǎo)異質(zhì)結(jié)，特別是高溫超導(dǎo)與強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系組成的異質(zhì)結(jié)的研究引起了人們的廣泛關(guān)注，因?yàn)樵谶@些異質(zhì)結(jié)構(gòu)中，由于不同類型的有序態(tài)之間（如超導(dǎo)電性、鐵磁性、鐵電性）的共存與競(jìng)爭(zhēng)，會(huì)使得體系表現(xiàn)出一系列豐富而又新奇的物理現(xiàn)象。研究高溫超導(dǎo)異質(zhì)結(jié)，不僅可以基于其實(shí)現(xiàn)高溫超導(dǎo)自旋電子器件的實(shí)際應(yīng)用，還有助于人們深入理解高溫超導(dǎo)這一強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系中所蘊(yùn)含的豐富的物理內(nèi)涵。
　　在本論文中，我們主要研究了高溫超導(dǎo)/錳氧化物異質(zhì)結(jié)中不同極化取向

2、的自旋注入效應(yīng)對(duì)高溫超導(dǎo)層的超導(dǎo)電性、釘扎機(jī)制、磁通相變等的影響。另外，我們對(duì)基于高溫超導(dǎo)的肖特基結(jié)的整流特性也進(jìn)行了相關(guān)研究。本論文的內(nèi)容共包含五章，各章的內(nèi)容概括如下:
　　第一章內(nèi)容主要是介紹了高溫超導(dǎo)體的超導(dǎo)電性及磁通動(dòng)力學(xué)，著重介紹了高溫超導(dǎo)體系中的不同釘扎機(jī)制及磁通相變，結(jié)合高溫超導(dǎo)異質(zhì)結(jié)，特別是自旋注入效應(yīng)的研究進(jìn)展，討論了自旋注入效應(yīng)對(duì)超導(dǎo)電性及釘扎特性的影響。最后還介紹了高溫超導(dǎo)基肖特基結(jié)中的研究進(jìn)展。
　

3、　第二章主要是制備了La0.7Sr0.3MnO3/La1.85Sr0.15CuO4高溫超導(dǎo)/錳氧化物異質(zhì)結(jié)，并通過(guò)電極構(gòu)型的設(shè)計(jì)在同一個(gè)樣品上實(shí)現(xiàn)了自旋注入的調(diào)控。利用這種特殊的電極構(gòu)型，研究了不同極化取向的自旋注入對(duì)超導(dǎo)電性的影響，發(fā)現(xiàn)了在注入準(zhǔn)粒子的自旋取向沿著CuO面時(shí)對(duì)超導(dǎo)電性的抑制作用最大。揭示了不同極化取向的準(zhǔn)粒子與高溫超導(dǎo)銅氧化物中局域的面內(nèi)反鐵磁漲落的不同相互作用。
　　第三章研究了La0.7Sr0.3MnO3/L

4、a1.85Sr0.15CuO4異質(zhì)結(jié)中的釘扎機(jī)制，基于各向異性有效質(zhì)量G-L模型對(duì)不同磁場(chǎng)方向下的臨界電流密度的擬合，發(fā)現(xiàn)了在H//c附近隨機(jī)分布缺陷釘扎的貢獻(xiàn)使得Jc（θ)變化趨勢(shì)可用G-L擬合，而在H//ab本征釘扎的貢獻(xiàn)卻使得Jc偏離G-L擬合;而對(duì)于隨機(jī)分布缺陷引入的釘扎，我們發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)序參量漲落（δTc釘扎）及平均自由程的改變（δl釘扎）這兩種釘扎機(jī)制在異質(zhì)結(jié)中共存，并且在自旋注入的情況下由于拆對(duì)作用的存在使得δTc釘扎更占主導(dǎo)

5、作用。
　　第四章主要是在不同注入的電極構(gòu)型下利用I-V曲線標(biāo)度的方法研究了La0.7Sr0.3MnO3/La1.85Sr0.15CuO4異質(zhì)結(jié)中的渦旋玻璃相變及磁通相圖。通過(guò)不同維度的渦旋玻璃標(biāo)度理論，我們發(fā)現(xiàn)體系中的渦旋玻璃態(tài)表現(xiàn)出三維的特性，特別是在自旋注入的情況下，這可能是由于不同極化取向的自旋與LSCO反鐵磁漲落之間的不同相互作用使得體系的各向異性明顯降低;基于標(biāo)度得到的渦旋玻璃轉(zhuǎn)變場(chǎng)與輸運(yùn)測(cè)量得到的上臨界場(chǎng)，我們構(gòu)造了

6、體系的磁通相圖，發(fā)現(xiàn)自旋注入效應(yīng)使得相圖中的相變線明顯地向低溫低場(chǎng)方向移動(dòng)，并且在H//ab面時(shí)對(duì)渦旋玻璃轉(zhuǎn)變場(chǎng)的抑制更為明顯。
　　第五章研究了高溫超導(dǎo)與鈮摻雜鈦酸鍶襯底組成的YBa2Cu3O7-δ/Nb: SrTiO3異質(zhì)結(jié)的整流特性，通過(guò)不同溫度下的I-V曲線中得到了開(kāi)啟電壓隨溫度的變化，發(fā)現(xiàn)在超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度下開(kāi)啟電壓存在明顯的偏離正常態(tài)時(shí)的變化規(guī)律，基于開(kāi)啟電壓的相對(duì)變化，獲得了超導(dǎo)能隙的值。另外，我們還通過(guò)不同磁場(chǎng)取向下的